本技術(shù)涉及密封，特別涉及一種軸用密封裝置。

背景技術(shù)：

1、目前化工行業(yè)適用于高溫動(dòng)密封裝置不多，主要由密封環(huán)（動(dòng)、靜環(huán)）、緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、輔助密封圈、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)四部分組成，動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)座固定連接并套接在轉(zhuǎn)軸上隨轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)，動(dòng)環(huán)的一端面為動(dòng)環(huán)密封面，動(dòng)環(huán)密封面與靜環(huán)的密封面相互抵接，形成轉(zhuǎn)動(dòng)的密封連接；動(dòng)環(huán)的另一端抵接推環(huán)，推環(huán)與彈簧套接并抵接在彈簧座內(nèi)，彈簧頂推動(dòng)環(huán)與靜環(huán)保持抵接的壓力。雖可實(shí)現(xiàn)軸向密封效果，但仍然存在泄漏后會(huì)逐漸惡化，直至大面積泄露的情況發(fā)生、且使用壽命受工況影響尤為明顯，尤其在腐蝕的環(huán)境下使用時(shí)，漏液可能對(duì)本體設(shè)備結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的損害，使機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)降低使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的是提供一種軸用密封裝置，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中由于單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)的彈簧補(bǔ)償作用減弱或旋轉(zhuǎn)軸徑向擺動(dòng)過(guò)大而導(dǎo)致密封面壓潰引起的大面積泄露問(wèn)題。

2、為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

3、本實(shí)用新型提供一種軸用密封裝置，用于儲(chǔ)液罐在旋轉(zhuǎn)軸處的軸向密封，包括沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的中心軸方向依次設(shè)置的：?jiǎn)味嗣鏅C(jī)械密封結(jié)構(gòu)、安裝法蘭、填料密封結(jié)構(gòu)，單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)設(shè)置于儲(chǔ)液罐內(nèi)側(cè)，填料密封結(jié)構(gòu)設(shè)置于儲(chǔ)液罐外側(cè)；其中，所述單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)包括：動(dòng)環(huán)座、推環(huán)組件、動(dòng)環(huán)組件、靜環(huán)組件、靜環(huán)座、隔離環(huán)、螺栓連接組件、以及若干壓縮彈簧，所述動(dòng)環(huán)組件套接于所述動(dòng)環(huán)座上并與旋轉(zhuǎn)軸同步旋轉(zhuǎn)，所述靜環(huán)組件套接于所述靜環(huán)座上，所述若干壓縮彈簧沿周向均勻布置在動(dòng)環(huán)座上，所述推環(huán)組件通過(guò)所述壓縮彈簧來(lái)推動(dòng)所述動(dòng)環(huán)組件，所述動(dòng)環(huán)組件與所述靜環(huán)組件的接觸面相對(duì)滑動(dòng)并始終保持貼合；所述安裝法蘭包括：機(jī)械密封連接法蘭、填料盒、襯板、以及法蘭本體，所述填料盒具有向上敞開(kāi)的填料填塞空間，所述填料盒上設(shè)有黃油嘴用于潤(rùn)滑脂的導(dǎo)入和導(dǎo)出，所述機(jī)械密封連接法蘭和所述單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)通過(guò)螺栓連接組件固定連接；所述填料密封結(jié)構(gòu)包括：軸套、編織密封填料、剖分式壓環(huán)、填料盒壓蓋、以及螺栓連接組件，所述軸套套設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述編織密封填料填充于所述填料盒，所述填料密封環(huán)用于隔開(kāi)相鄰編織密封填料，填料盒壓蓋通過(guò)所述剖分式壓環(huán)自上方鎖緊編織密封填料，所述填料盒壓蓋和所述法蘭本體通過(guò)螺栓連接組件固定連接。

4、優(yōu)選地，所述壓縮彈簧的一端與所述推環(huán)組件抵接，另一端與所述動(dòng)環(huán)座抵接，確保所述壓縮彈簧始終以壓縮狀態(tài)被可靠固定和頂推，并利于彈簧的安裝定位。

5、優(yōu)選地，所述動(dòng)環(huán)座與所述旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有動(dòng)環(huán)座密封圈，所述動(dòng)環(huán)組件與所述動(dòng)環(huán)座之間設(shè)有動(dòng)環(huán)密封圈，所述軸套與所述旋轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有軸套密封圈，所述靜環(huán)組件與所述靜環(huán)座之間設(shè)有靜環(huán)密封圈，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，這些密封圈都是o型密封圈，通過(guò)上述密封圈的設(shè)置防止液體經(jīng)配合間隙泄露，實(shí)現(xiàn)了輔助密封功能。

6、優(yōu)選地，所述動(dòng)環(huán)座與所述旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)緊定螺釘連接，可根據(jù)需求靈活調(diào)整動(dòng)靜環(huán)接觸壓力。

7、優(yōu)選地，機(jī)械密封連接法蘭、填料盒、襯板、法蘭本體通過(guò)焊接形成為一體，保證所述安裝法蘭與旋轉(zhuǎn)軸的同軸度。

8、優(yōu)選地，所述動(dòng)環(huán)組件和所述靜環(huán)組件均為碳化硅硬質(zhì)摩擦環(huán)材質(zhì)，二者組成的摩擦副與所述動(dòng)環(huán)座和所述靜環(huán)座共同圍成第一密封腔，形成第一道密封。

9、優(yōu)選地，所述填料密封環(huán)上還增設(shè)有潤(rùn)滑脂加注口，在旋轉(zhuǎn)軸與編織密封填料相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)揮輔助密封和潤(rùn)滑的作用，在編織密封填料與軸套之間形成第二密封腔，形成第二道密封。

10、優(yōu)選地，所述靜環(huán)組件與所述靜環(huán)座之間通過(guò)防轉(zhuǎn)銷固定，防止所述靜環(huán)組件徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。

11、優(yōu)選地，所述螺栓連接組件包括：絲桿、螺母、以及彈性墊圈。

12、優(yōu)選地，所述法蘭本體內(nèi)設(shè)置可通冷卻水路的冷卻腔，以防止所述軸用密封裝置在該處溫度過(guò)高。

13、根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述旋轉(zhuǎn)軸的直徑優(yōu)選為35~40mm，最優(yōu)選為38mm，所述旋轉(zhuǎn)軸的材質(zhì)優(yōu)選為c276哈氏合金。如果過(guò)于縮小軸徑（小于32mm）則高溫時(shí)旋轉(zhuǎn)軸有可能發(fā)生彎曲，過(guò)度加大軸徑（超過(guò)50mm）則又會(huì)造成整體密封結(jié)構(gòu)成本增加。

14、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案，該新型軸用密封裝置還可用于高溫熔鹽的過(guò)濾設(shè)備。具體可參見(jiàn)申請(qǐng)?zhí)枮椤?02010905020.9”公開(kāi)的一種濾芯裝置、過(guò)濾器及其應(yīng)用，該新型軸用密封裝置用于高溫熔鹽的過(guò)濾設(shè)備時(shí)，可滿足高溫熔鹽過(guò)濾中200℃~480℃的高溫工況下的設(shè)備密封需求。該新型軸用密封裝置可保證高溫工況時(shí)旋轉(zhuǎn)軸無(wú)偏擺，耐熔鹽蒸汽腐蝕，作為頂桿壓緊高溫熔鹽過(guò)濾器中的濾芯。

15、根據(jù)發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)，高溫熔鹽過(guò)濾時(shí)（550℃），轉(zhuǎn)軸底部與熔鹽接觸，整個(gè)軸會(huì)因?yàn)闊醾鲗?dǎo)和熱輻射呈現(xiàn)溫度梯度變化，根據(jù)計(jì)算和實(shí)測(cè)驗(yàn)證，密封結(jié)構(gòu)處溫度＞200℃，要保證持續(xù)高溫下的密封壽命，就必須增設(shè)強(qiáng)制冷卻功能，因此，安裝法蘭內(nèi)設(shè)置可通冷卻水路的冷卻腔可實(shí)現(xiàn)單端面密封和填料密封的降溫需求，還避免了高溫工況密封失效的問(wèn)題。

16、本軸用密封裝置的發(fā)明點(diǎn)之一還在于，為使該軸用密封裝置在高溫熔鹽輸運(yùn)和過(guò)濾過(guò)程中更好地隔絕容器與外界環(huán)境，安裝法蘭的法蘭本體內(nèi)置冷卻腔，通冷卻水路，從而有效防止密封結(jié)構(gòu)溫度過(guò)高，既滿足低溫時(shí)濾芯更換中軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，又滿足溫度上升后容器內(nèi)惰性氣體的隔離密封，該集成式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了頻繁拆裝不影響密封性能的效果。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要在于組合機(jī)械密封結(jié)構(gòu)和填料密封，可適用于特殊工況的密封要求，特別是可適用于溫度變化范圍較大的工況，如高溫熔鹽過(guò)濾中200℃~480℃，高溫工況時(shí)鎖緊編織石墨填料，實(shí)現(xiàn)軸與容器間的完全密封，低溫有轉(zhuǎn)動(dòng)需求時(shí)，單端面機(jī)械密封起作用。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本實(shí)用新型提供的軸用密封裝置的有益效果如下：

19、1）在單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)和安裝法蘭的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加填料密封結(jié)構(gòu)，通過(guò)單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)形成第一道密封，通過(guò)填料密封結(jié)構(gòu)形成第二道密封，一旦儲(chǔ)罐發(fā)生漏液或壓力泄漏，則可直接判斷內(nèi)部第一道動(dòng)靜環(huán)密封結(jié)構(gòu)失效，及時(shí)鎖緊填料密封壓蓋，直至運(yùn)行停機(jī)檢修，排出罐內(nèi)液體后進(jìn)行單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)更換，避免了大面積泄露造成的損失；

20、2）密封效果好，旋轉(zhuǎn)軸振動(dòng)變形小，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)受力均衡便于拆卸維護(hù)、可在線監(jiān)測(cè)密封狀況，從而延長(zhǎng)了該軸用密封裝置以及儲(chǔ)液罐的使用壽命；

21、3）在所有可能的泄漏點(diǎn)，即配合間隙處加裝密封圈，保證了密封效果；

22、4）安裝法蘭內(nèi)設(shè)置可通冷卻水路的冷卻腔實(shí)現(xiàn)了單端面密封和填料密封的降溫需求，避免了高溫工況密封失效的問(wèn)題，特別適用于溫度變化范圍較大的工況；

23、5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作簡(jiǎn)單、節(jié)省了檢修維護(hù)時(shí)間。

24、綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種可監(jiān)控密封的泄露狀況的同時(shí)、又可以對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行二次密封、有效防止密封結(jié)構(gòu)溫度過(guò)高、具有延長(zhǎng)的使用壽命的軸用密封裝置。

技術(shù)特征：

1.一種軸用密封裝置，其特征在于，用于儲(chǔ)液罐在旋轉(zhuǎn)軸（5）處的軸向密封，包括沿著所述旋轉(zhuǎn)軸（5）的中心軸方向依次設(shè)置的單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)（1）、安裝法蘭（2）、以及填料密封結(jié)構(gòu)（3），單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)（1）設(shè)置于儲(chǔ)液罐內(nèi)側(cè)，填料密封結(jié)構(gòu)（3）設(shè)置于儲(chǔ)液罐外側(cè)，安裝法蘭（2）用于和儲(chǔ)液罐上對(duì)接法蘭的連接；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述壓縮彈簧（1.12）的一端與所述推環(huán)組件（1.3）抵接，另一端與所述動(dòng)環(huán)座（1.1）抵接，確保所述壓縮彈簧（1.12）始終以壓縮狀態(tài)被可靠固定和頂推。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)座（1.1）與所述旋轉(zhuǎn)軸（5）之間設(shè)有動(dòng)環(huán)座密封圈（1.2），所述動(dòng)環(huán)組件（1.5）與所述動(dòng)環(huán)座（1.1）之間設(shè)有動(dòng)環(huán)密封圈（1.4），所述軸套（3.2）與所述旋轉(zhuǎn)軸（5）之間設(shè)有軸套密封圈，所述靜環(huán)組件（1.6）與所述靜環(huán)座（1.7）之間設(shè)有靜環(huán)密封圈（1.8），通過(guò)上述密封圈的設(shè)置防止液體經(jīng)配合間隙泄露，實(shí)現(xiàn)輔助密封功能。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)座（1.1）與所述旋轉(zhuǎn)軸（5）通過(guò)緊定螺釘連接，可根據(jù)需求靈活調(diào)整動(dòng)靜環(huán)接觸壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，機(jī)械密封連接法蘭（2.1）、填料盒（2.2）、襯板（2.3）、法蘭本體（2.4）通過(guò)焊接形成為一體，保證所述安裝法蘭（2）與所述旋轉(zhuǎn)軸（5）的同軸度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述動(dòng)環(huán)組件（1.5）和所述靜環(huán)組件（1.6）組成的摩擦副與所述動(dòng)環(huán)座（1.1）和所述靜環(huán)座（1.7）共同圍成第一密封腔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述填料密封環(huán)（3.1）上還增設(shè)有潤(rùn)滑脂加注口，在旋轉(zhuǎn)軸（5）與編織密封填料（3.3）相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)揮輔助密封和潤(rùn)滑的作用，在編織密封填料（3.3）與軸套（3.2）之間形成第二密封腔。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述靜環(huán)組件（1.6）與所述靜環(huán)座（1.7）之間通過(guò)防轉(zhuǎn)銷（1.9）固定，防止所述靜環(huán)組件（1.6）徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸（5）的直徑為35~40mm，所述旋轉(zhuǎn)軸（5）的材質(zhì)為c276哈氏合金。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸用密封裝置，其特征在于，所述法蘭本體（2.4）內(nèi)設(shè)置可通冷卻水路的冷卻腔，以防止所述軸用密封裝置溫度過(guò)高。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開(kāi)一種軸用密封裝置，用于儲(chǔ)液罐在旋轉(zhuǎn)軸處的軸向密封，包括沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心軸方向依次設(shè)置的單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)、安裝法蘭、填料密封結(jié)構(gòu)，單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)設(shè)置于儲(chǔ)液罐內(nèi)側(cè)，填料密封結(jié)構(gòu)設(shè)置于儲(chǔ)液罐外側(cè)，安裝法蘭用于和儲(chǔ)液罐上對(duì)接法蘭的連接。動(dòng)環(huán)組件和靜環(huán)組件二者組成的摩擦副與動(dòng)環(huán)座和靜環(huán)座共同圍成第一密封腔，通過(guò)黃油嘴和潤(rùn)滑脂加注口導(dǎo)入潤(rùn)滑脂，在編織密封填料與軸套之間形成第二密封腔，可監(jiān)控密封的泄露狀況的同時(shí)又可以對(duì)泄漏點(diǎn)進(jìn)行二次密封。本技術(shù)還特別適用于溫度變化范圍較大的工況，如高溫熔鹽過(guò)濾設(shè)備中，即使在200℃~480℃的高溫工況時(shí)也能鎖緊編織石墨填料，實(shí)現(xiàn)軸與容器間的完全密封。

技術(shù)研發(fā)人員：劉陽(yáng),錢(qián)淵,湯睿,姚劍,姜迪,侯蓓蓓
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：20240301
技術(shù)公布日：2024/12/30