转轴零泄漏非摩擦复合密封的制作方法

转轴零泄漏非摩擦复合密封属于机械关键零部件密封领域的开拓性发明，主要涉及旋转机械的密封和舰艇船舶的艉轴密封两个方向，目标是逐步取代现有机械密封和艉轴密封。

本发明的转轴零泄漏非摩擦复合密封，完全摆脱现有密封的设计思维模式，采用对抗型和疏导型方式规避介质在旋转过程中的流窜，这是动密封；采用波纹管离合器和/或飞轮离合器切断转轴在停止旋转后的渗入压力，在相对压差≥零时构成密封副，这是静密封。

本发明的转轴零泄漏非摩擦复合密封，属于稳定结构，主要构件非摩擦无磨损，减少转轴的功能消耗，同时，免除或极大减少维护成本，减少故障风险，提高工作效率，提高使用寿命。

本发明的转轴零泄漏非摩擦复合密封，安全可靠、耐震减震、适用范围广和适应转轴径向跳动的特点。

背景技术：

机械密封的缺点是：

如结构比填料密封复杂，工艺要求高，加工精度要求高，安装精度要求高，并要求一定的安装技术等，特别是干气密封的安装要求更高，容易造成安装损坏，价格贵，替代性差，损坏必须更换。

结构复杂、拆装不便，与其它密封比较，机械端面密封的零件数目多，要求精密，结构复杂，特别是在装配方面较困难。

艉轴密封的缺点是：

艉轴管的密封油容易泄漏，造成江河湖海的水质污染；密封件与艉轴摩擦产生热，增加艉轴力矩和功率损耗，同时，密封件容易失效产生泄漏，维修需要潜水员下水更换，极其困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供转轴零泄漏非摩擦复合密封，逐步取代机械密封和舰艇船舶艉轴密封。

转轴零泄漏非摩擦复合密封的技术特征是：所述复合密封由动密封和静密封两部分构成，动密封包括阻塞系统和/或疏导系统，静密封包括波纹管离合器和/或飞轮离合器；阻塞系统的主体是密封舱内腔同轴线的至少一端的转轴上设置的离心叶轮和/或轴流叶轮，疏导系统的主体是连接密封舱内腔的连通管；波纹管离合器的波纹管一端是固定端板，另一端是移动端板，固定端板与密封舱内腔紧密连接，移动端板在密封舱内腔可以轴向移动，在转轴停止旋转和移动端板的两个端面相对压差≥零时，移动端板的密封端面与相对应的密封环座的密封端面构成密封副；飞轮离合器的内环轴套固定在转轴上，外环是环锤，中环的两个端面至少一个端面是密封面，转轴旋转时，飞轮离合器非摩擦同步旋转，转轴停转后，同时，飞轮离合器中环两个端面出现压力差时，飞轮离合器中环的密封端面与相邻隔层或端板一侧的密封端面紧密相贴。

所述离心叶轮的叶片可以根据旋转方向自动调整倾角。

所述飞轮离合器中环的环形密封端面相对应的隔层和/或端板的环形密封端面呈倾斜的v型结构；选择其一：一、中环的密封端面与相对应的隔层和/或端板的密封端面均是平面，二、中环的密封端面是平面，隔层和/或端板的密封端面至少有一个端面有至少一个密封环台a，三、中环的密封端面至少有一个端面有至少一个密封环台b，隔层和/或端板的密封端面是平面。

所述移动端板与密封舱内腔之间设置定位销限定移动端板只能轴向移动，定位销嵌入在密封舱内环面。

所述连通管一端贯通密封舱内腔，包括排放井、离心叶轮所处的工作腔、飞轮离合器所处的空间，另一端与旋转机械本体前压入口连接和/或泵连接，其排出量大于或等于进入密封舱内腔的渗入量，其中，泵的开启至少是以下之一：一、转轴开启前，二、转轴正向运行中，三、转轴反向运行时，四、转轴慢速运行时，五、转轴停止运行前。

所述排放井上方环绕转轴的密封舱内环面有环形引流槽，或在引流槽环绕的转轴上设置一个导流环台。

所述离心叶轮的叶片内环包裹相邻隔层或相邻端板或相邻固定端板的轴向伸展外端。

所述转轴上设置一个同步旋转的皮碗，在转轴停止旋转时，皮碗的密封端面与相邻隔层的密封端面紧密相贴。

所述波纹管离合器的移动端板在前，固定端板在后，移动端板的内端面是密封面，相对应的密封环座被含盖在波纹管内腔。

所述波纹管离合器的固定端板在前，移动端板在后，移动端板的外端面是密封面，相对应的密封环座与离心叶轮的底座是一体。

所述波纹管离合器和/或飞轮离合器，在转轴停止旋转和无相对压差情况下，处于自然状态；波纹管离合器选择其一，一、移动端板与密封环座紧密相贴，二、移动端板与密封环座有间距，三、两个以上的波纹管离合器从阻塞端依次递减波纹管的厚度和弹力，移动端板与密封环座构成不同压力波段的密封副；飞轮离合器选择其一，一、中环的密封端面与相邻隔层或端板的密封端面紧密相贴，二、中环的密封端面与相邻隔层或端板的密封端面有间距，三、两个以上的飞轮离合器从阻塞端的一级开始依次递减中环的厚度和弹力，便于渗入流体逐步变小的压力也能够实现密封。

所述波纹管离合器在转轴旋转过程中，移动端板离开密封环座的原因是：一、移动端板两个端面无压差，二、由于阻塞系统和/或疏导系统造成的反向空气流形成对移动端板端面的驱动力。

所述密封舱内腔的两边分别设置一个离心叶轮。

综上所述，本发明转轴零泄漏非摩擦复合密封的积极效果在于：

1、无摩擦，无磨损，减少转轴的功能消耗，同时，免除或极大减少维护成本，减少故障风险，提高工作效率，提高使用寿命；

2、耐震减震、适用范围广和适应转轴径向跳动的特点；

3、零泄漏，安全可靠。

附图说明

图1是第一个实施例的纵向剖面结构示意图。

图2是第二个实施例的纵向剖面结构示意图。

图3是第三个实施例的纵向剖面结构示意图。

图4是第四个实施例的纵向剖面结构示意图。

图5是第五个实施例的纵向剖面结构示意图。

图6是第六个实施例的纵向剖面结构示意图。

图7是第七个实施例的纵向剖面结构示意图。

图8是第八个实施例的纵向剖面结构示意图。

图9、10是第九个实施例的纵向剖面结构示意图。

图11是第十个实施例的纵向剖面结构示意图。

图12是第十一个实施例的纵向剖面结构示意图。

图13是第十二个实施例的纵向剖面结构示意图。

图14、15是第十三个实施例的纵向剖面结构示意图。

图16是第十四个实施例的纵向剖面结构示意图。

图17是第十五个实施例的纵向剖面结构示意图。

图18是第十六个实施例的纵向剖面结构示意图。

图19是第十七个实施例的纵向剖面结构示意图。

图20是第十八个实施例的纵向剖面结构示意图。

图21是第十九个实施例的纵向剖面结构示意图。

图22是第二十个实施例的纵向剖面结构示意图。

图23是第二十一个实施例的纵向剖面结构示意图。

图24、25是第二十二个实施例的纵向剖面结构示意图。

图26是第二十三个实施例的纵向剖面结构示意图。

图27是第二十四个实施例的纵向剖面结构示意图。

图28是第二十五个实施例的纵向剖面结构示意图。

图29、30是第二十六个实施例的纵向剖面结构示意图。

图31是第二十七个实施例的纵向剖面结构示意图。

图32是第二十八个实施例的纵向剖面结构示意图。

图33是第二十九个实施例的纵向剖面结构示意图。

图34是第三十个实施例的纵向剖面结构示意图。

图35是第三十一个实施例的纵向剖面结构示意图。

图36是第三十二个实施例的纵向剖面结构示意图。

图中1-密封舱、100-隔层、100′-密封环台a、101-排放井、102-引流槽、103-工作腔、104-端板、105-固定端板、105′-移动端板、106-挡板、2-转轴、200-密封环座、201-离心叶轮、202-中环、202′-密封环台b、202″-环锤、203-皮碗、204-轴流叶轮、205-导流环台、3-连通管、300-止回阀、301-定位销、302-涂层。

具体实施方案

实施例综述：

本发明实施例应用于旋转机械的密封、艉轴密封、真空密封；设计中，无论静密封如何排布，动密封可以选择阻塞系统和/或疏导系统的其中任何一种。

″1″系列是密封舱1的关联构件，波纹管离合器处于工作腔103内，其固定端板105装配在密封舱1内腔，其移动端板105′可以在密封舱1内腔轴向移动；两个以上波纹管离合器，一级波纹管离合器处于左端；密封舱1还有隔层100、端板104、密封环台100′、排放井101和引流槽102。

″2″系列是固定在转轴2上且同步旋转的关联构件，包括密封环座200、离心叶轮201、飞轮离合器(固定在转轴2上的轴套、中环202和环锤202″)、皮碗203、轴流叶轮204、导流环台205，其中，导流环台205的前端面可以设置轴流叶轮片；两个以上飞轮离合器，一级飞轮离合器在左端。

″3″系列是疏导构件和附加构件，其中，连通管3起疏导作用，其中，定位销301嵌入在密封舱1内环面，限定移动端板105′只能轴向移动。

应用于旋转机械的密封：

连通管3一端贯通密封舱1内腔(包括排放井101、工作腔103、飞轮离合器所处的空间)，另一端与旋转机械本体前压入口连接和/或泵连接，其排出量大于或等于进入密封舱1内腔的渗入量。

应用于艉轴密封：

连通管3一端贯通密封舱1内腔(包括排放井101、工作腔103、飞轮离合器所处的空间)，另一端通过水泵将水排入江河湖海，其排出量大于或等于进入密封舱1内腔的渗入量；最好配备两台水泵，确保正常运转。

波纹管离合器、密封环座200、飞轮离合器、离心叶轮201、轴流叶轮204和导流环台205可以是金属材料，亦可以是非金属材料，还可以是金属材料和非金属材料相嵌或相连的复合体。

下面实施例，不重复描述以下内容：

一、密封舱1、离心叶轮201所处的工作腔103和定位销301。

二、飞轮离合器中环202的环形密封端面相对应的隔层100和/或端板104的环形密封端面呈倾斜的v型结构，飞轮离合器两个端面出现压力差时中环202的密封端面与相对应的隔层100和/或端板104的密封端面相吻合并紧密相贴。

三、飞轮离合器同步旋转过程中，其两个端面无压差时，同时，由于环锤202″的重力，中环202的密封端面离开隔层100和/或端板104的密封端面。

实施例一

参看附图1，从左至右依次是离心叶轮201、固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106移动端板105′与密封舱1内腔之间设置定位销301，离心叶轮201位于工作腔103内，其中，离心叶轮201的叶片内环包裹固定端板105的轴向伸展外端；固定在密封舱1末端端面的挡板106是柔性非金属材料主要是拦截空气中的粉尘，转轴2旋转过程中，挡板106与密封环座200的相对应端面有轻微软摩擦。

附图1所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转，阻止流体进入密封舱1内腔，阻塞力度大于流体的渗入压力，移动端板105′离开密封环座200。

应用于旋转机械的密封和真空密封：

在转轴2和离心叶轮201停止旋转后一段时间或始终，介质压力或空气压力依然存在，移动端板105′密封端面与密封环座200密封端面紧密相贴；在无压力时波纹管离合器恢复自然状态。

应用于艉轴密封：

在转轴2和离心叶轮201停止旋转后，水的压力依然存在，移动端板105′的密封端面始终与密封环座200的密封端面紧密相贴，离心叶轮201重新旋转后，移动端板105′与密封环座200之间有瞬间的摩擦，然后，移动端板105′离开密封环座200保持距离。

实施例二

参看附图2，从左至右依次是固定端板105、移动端板105′、密封环座200、离心叶轮201、端板104，其中，密封环座200和离心叶轮201底座一体，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻端板104的轴向伸展外端。

附图2所示，此时，转轴2和离心叶轮201停止旋转，流体的压力推动移动端板105′密封端面与密封环座200密封端面始终紧密相贴。

实施例三

参看附图3，从左至右依次是离心叶轮201、隔层100、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带一个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、端板104，其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻隔层100的轴向伸展外端。

附图3所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，飞轮离合器同步旋转过程中，同时，由于环锤202″的重力，中环202密封端面离开隔层100的密封端面。

实施例四

参看附图4，从左至右依次是端板104、离心叶轮201、隔层100、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带两个密封环台b202′的中环202、环锤202″和涂层302)、隔层100、端板104。

附图4所示，转轴2停止旋转，由于流体的压力压迫飞轮离合器，中环202密封端面与右端隔层100的密封端面紧密相贴。

实施例五

参看附图5，从左至右依次是皮碗203、隔层100、离心叶轮201、固定端板105、移动端板105′和密封环座200，其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻固定端板105的轴向伸展外端，离心叶轮201轴向伸展的轴套穿过相邻隔层100与皮碗203底座相抵。

附图5所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力顶开皮碗203并阻止流体进入密封舱1内腔，移动端板105′离开密封环座200。

实施例六

参看附图6，从左至右依次是端板104、皮碗203、隔层100、离心叶轮201、固定端板105、移动端板105′、密封环座200和端板104；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻固定端板105的轴向伸展外端，离心叶轮201轴向伸展的轴套穿过相邻隔层100与皮碗203底座相抵。

附图6所示，此时，转轴2和离心叶轮201停止旋转，流体的压力压迫皮碗203，皮碗203外环密封端面与隔层100密封端面紧密相贴，阻止流体进入密封舱1内腔，移动端板105′处于自然状态与密封环座200保持距离。

实施例七

参看附图7，从左至右依次是皮碗203、隔层100、离心叶轮201、隔层100、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、中环202、环锤202″)、隔层100、端板104，其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻右端隔层100的轴向伸展外端，离心叶轮201轴向伸展的轴套穿过相邻左端隔层100与皮碗203底座相抵，环锤202″两边为半球面分别对称夹住片状中环202的两个端面。

附图7所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，顶开皮碗203并阻止流体进入密封舱1内腔，中环202密封端面离开相邻隔层100的密封端面。

实施例八

参看附图8，从左至右依次是端板104、皮碗203、隔层100、离心叶轮201、隔层100、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″和涂层302)、隔层100、端板104，其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻右端隔层100的轴向伸展外端，离心叶轮201的轴向伸展的轴套穿过相邻左端隔层100与皮碗203底座相抵。

附图8所示，此时，转轴2停止旋转，由于渗入的流体穿过皮碗203的空隙，进入密封舱1内腔并压迫飞轮离合器，中环202密封端面与相邻右端隔层100的密封端面紧密相贴。

实施例九

参看附图9、10，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100、离心叶轮201、固定端板105、移动端板105′、密封环座200和端板104，一根连通管3一端连接工作腔103；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹固定端板105的轴向伸展外端。

附图9所示，此时，转轴2在旋转，轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，移动端板105′离开密封环座200。

附图10所示，此时，转轴2停止旋转，流体渗入密封舱1内腔，移动端板105′密封端面与密封环座200密封端面紧密相贴。

应用于旋转机械的密封和真空密封：

轴流叶轮204阻塞介质和颗粒物或空气进入密封舱1内腔，离心叶轮201同步旋转加大阻塞压力，使介质和颗粒物或空气完全无法进入密封舱1内腔。

应用于艉轴密封：

轴流叶轮204阻塞水和颗粒物进入密封舱1内腔；一、离心叶轮201的叶片是固定的，那么，在倒车时，通过水泵连接的连通管3将密封舱1内腔包括工作腔103的水排放，使移动端板105′离开密封环座200；二、离心叶轮201的叶片可以根据双向旋转自动调整倾角，离心叶轮201同步旋转过程中阻塞水的压力，使水完全无法进入密封舱1内腔，也可以在转轴2开启旋转之前，通过水泵连接的连通管3将工作腔103的水排放，使密封舱1内腔包括工作腔103没有水的压力，移动端板105′离开密封环座200，再开启转轴1旋转。

实施例十

参看附图11，从左至右依次是端板104、皮碗203、隔层100、离心叶轮201、隔层100、一级飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、二级飞轮离合器、端板104；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻右端隔层100的轴向伸展外端，离心叶轮201的轴向伸展的轴套穿过相邻左端隔层100与皮碗203底座相抵；两个飞轮离合器的环锤202″和三个密封环台b202′两边均为半球面分别对称夹住片状中环202的两个端面。

附图11所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，顶开皮碗203并阻止流体进入密封舱1内腔；两个飞轮离合器中环202的两个密封端面分别离开相邻隔层100和/或端板104的密封端面。

实施例十一

参看附图12，从左至右依次是端板104和排放井101、固定端板105、移动端板105′和密封环座200，一根连通管3连接排放井101；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102，在引流槽102环绕的转轴2上有一个导流环台205。

附图12所示，开启泵，将密封舱1内腔的流体排放，再开动转轴2旋转，并始终阻止流体进入密封舱1内腔，移动端板105′离开密封环座200。

实施例十二

参看附图13，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100和排放井101、固定端板105、移动端板105′和密封环座200，一根连通管3贯通排放井101；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102。

附图13所示，此时，转轴2和轴流叶轮204停止旋转，流体进入密封舱1内腔，移动端板105′的密封端面与密封环座200的密封端面紧密相贴。

实施例十三

参看附图14、15，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100、离心叶轮201、隔层100、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″和涂层302)、隔层100、端板104，一根连通管3贯通飞轮离合器所处的空间；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻右端隔层100的轴向伸展外端。

附图14所示，首先，开启泵，排放密封舱1内腔的流体，然后，开动转轴2旋转，再关闭泵，此时，轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，中环202的密封端面离开相邻隔层100的密封端面。

附图15所示，此时，转轴2停止旋转，由于流体的压力，压迫飞轮离合器，使中环202的密封端面与相邻右端隔层100的密封端面紧密相贴。

实施例十四

参看附图16，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104、皮碗203、隔层100、离心叶轮201、一级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106。

附图16所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，顶开皮碗203并阻止流体进入密封舱1内腔，两个波纹管离合器的移动端板105′分别离开相对应的密封环座200。

实施例十五

参看附图17，从左至右依次是端板104和排放井101、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、端板104；连通管3并列贯通排放井101和飞轮离合器所处的空间，连通管3贯通飞轮离合器所处的空间的支管带止回阀300；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102，在引流槽102环绕的转轴2上有一个导流环台205。

附图17所示，工作中，自始至终开启泵，通过连通管3将密封舱1内腔的流体排放，并始终阻止流体进入密封舱1内腔，开动转轴2旋转，此时，中环202的密封端面离开相邻隔层100的密封端面。

实施例十六

参看附图18，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100和排放井101、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、端板104，排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102；连通管3并列贯通排放井101和飞轮离合器所处的空间，连通管3贯通飞轮离合器所处空间的支管带止回阀300。

附图18所示，转轴2停止旋转，流体渗入密封舱1内腔，其压力压迫飞轮离合器，中环202的密封端面与相邻右端隔层100的密封端面紧密相贴。

实施例十七

参看附图19，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100、离心叶轮201、一级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106，一根连通管3贯通工作腔103；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹一级波纹管离合器的固定端板105的轴向伸展外端。

附图19所示，首先，开启泵，排放工作腔103内的流体，然后，开动转轴2旋转，再关闭泵，此时，轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，两个波纹管离合器的移动端板105′分别离开相对应的密封环座200。

应用于旋转机械的密封：

轴流叶轮204阻塞流体渗入密封舱1内腔，离心叶轮201同步旋转加大阻塞压力，使介质完全无法进入密封舱1内腔。

应用于艉轴密封：

轴流叶轮204阻塞水和颗粒物进入密封舱1内腔；一、离心叶轮201的叶片是固定的，那么，在倒车时，通过水泵连接的连通管3将密封舱1内腔包括工作腔103的水排放，使两个波纹管离合器的移动端板105′分别离开相对应的密封环座200；二、在倒车时，离心叶轮201的叶片可以根据双向旋转自动调整倾角，离心叶轮201同步旋转过程中阻塞水的压力，使水完全无法进入密封舱1内腔；也可以在转轴2开启旋转之前，通过水泵连接的连通管3将工作腔103的水排放，使密封舱1内腔没有水的压力，两个波纹管离合器的移动端板105′分别离开相对应的密封环座200，再开启转轴1的旋转。

实施例十八

参看附图20，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100和排放井101、离心叶轮201、隔层100、一级飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、二级飞轮离合器、端板104，连通管3分三支并列贯通排放井101、工作腔103和一级飞轮离合器所处的空间，连通管3中部连接一个止回阀300；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻右端隔层100的轴向伸展外端，排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102。

附图20所示，首先，开启泵，排放密封舱1内腔的流体，然后，开动转轴2旋转，再关闭泵，此时，轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转，阻止流体进入密封舱1内腔，此时，一级飞轮离合器中环202的密封端面离开相邻右端隔层100的密封端面，二级飞轮离合器中环202的密封端面也离开相邻端板104的密封端面。

实施例十九

参看附图21，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104、一级波纹管离合器的移动端板105′、波纹管内腔含盖的密封环座200、固定端板105、离心叶轮201、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹二级波纹管离合器的固定端板105的轴向伸展外端。

附图21所示，此时，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，同时，推动一级波纹管离合器的移动端板105′离开相对应的密封环座200，二级波纹管离合器的移动端板105′也离开相对应的密封环座200。

实施例二十

参看附图22，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、隔层100、一级波纹管离合器的移动端板105′、波纹管内腔含盖的密封环座200、固定端板105、离心叶轮201、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106，其中，离心叶轮201的叶片内环包裹二级波纹管离合器的固定端板105的轴向伸展外端。

附图22所示，转轴2在旋转，轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，同时，推动一级波纹管离合器的移动端板105′内端离开相对应的密封环座200，二级波纹管离合器的移动端板105′也离开相对应的密封环座200。

实施例二十一

参看附图23，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104和排放井101、一级波纹管离合器的移动端板105′、波纹管内腔含盖的密封环座200、固定端板105、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200，带止回阀300的连通管3贯通排放井101；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102，在引流槽102环绕的转轴2上有一个导流环台205。

附图23所示，此时，泵开启，通过连通管3将排放井101的流体排放，并始终阻止流体渗入密封舱1内腔；两个波纹管离合器恢复自然状态，一级波纹管离合器的移动端板105′内端离开相对应的密封环座200，二级波纹管离合器的移动端板105′也离开相对应的密封环座200，然后，开动转轴2旋转。

实施例二十二

参看附图24、25，密封舱1中部两边分别是端面带一个密封环台a100′的隔层100，隔层100两边从里之外依次是飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、中环202和环锤202″)、端面带一个密封环台a100′的端板104、离心叶轮201，两个离心叶轮201的叶片内环分别包裹相邻端板104的轴向伸展外端。

附图24所示，转轴2在旋转，两个离心叶轮201同步旋转分别堵塞两端的流体或空气渗入密封舱1内腔，此时，两个飞轮离合器的中环202分别离开相邻隔层100、端板104。

附图25所示，此时，转轴2停止旋转，左端的流体渗入密封舱1左端内腔，压迫左端飞轮离合器，左端飞轮离合器的中环202的密封端面与相邻隔层100的密封端面紧密相贴，右端飞轮离合器的中环202的端面与相邻隔层100和端板104的端面保持距离。

实施例二十三

参看附图26，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104和排放井101、一级波纹管离合器的移动端板105′、波纹管内腔含盖的密封环座200、固定端板105、离心叶轮201、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106，一根带止回阀300的连通管3贯通排放井101；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹二级波纹管离合器的固定端板105的轴向伸展外端，排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102。

附图26所示，此时，密封舱1内腔的流体已经被泵排放干净，泵关闭，转轴2在旋转，离心叶轮201同步旋转之后产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，一级波纹管离合器恢复自然状态，其移动端板105′内端离开相对应的密封环座200，二级波纹管离合器的移动端板105′也与相对应的密封环座200保持距离。

应用于旋转机械的密封：

离心叶轮201同步旋转使流体完全无法进入密封舱1内腔，如果是双向旋转的转轴2，离心叶轮201的叶片可以根据旋转方向自动调整倾角。

应用于艉轴密封：

一、离心叶轮201的叶片是固定的，在倒车时，转轴2反向旋转，通过水泵连接的连通管3始终将密封舱1内腔包括工作腔103的水排放干净，离心叶轮201亦反向旋转但是空转，同时，两个波纹管离合器的移动端板105′分别离开相对应的密封环座200，当倒车停止或转轴2正向旋转时，水泵可以停止运行；二、离心叶轮201的叶片可以根据双向旋转自动调整倾角，在倒车时，离心叶轮201同步旋转过程中阻塞水的压力，使水完全无法进入密封舱1内腔，也可以在转轴2开启旋转之前，通过水泵连接的连通管3将工作腔103的水排放，使密封舱1内腔没有水的压力，两个波纹管离合器的移动端板105′分别离开相对应的密封环座200，再开启转轴1的旋转；三、为确保波纹管离合器始终处于非摩擦状态，在转轴2慢速旋转和/或停止旋转前启动水泵排水。

当离心叶轮201损坏后，可以直接采用水泵疏导水。

实施例二十四

参看附图27，应用于双向密封，密封舱1中部是端面两边均带五个密封环台a100′的隔层100，隔层100两边从里之外分别依次是飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、中环202和环锤202″)、端面带五个密封环台a100′的隔层100、离心叶轮201、隔层100、皮碗203和端板104；其中，离心叶轮201的叶片内环包裹相邻隔层100的轴向伸展外端，两个离心叶轮201的轴向伸展轴套分别穿过相邻外端隔层100与皮碗203轴套相抵。

附图27所示，转轴2停止旋转，右端的流体穿过皮碗203间隙，渗入密封舱1内腔，压迫右端飞轮离合器，其中环202与中间隔层100的密封端面紧密相贴；同时，左端飞轮离合器为自然状态，与相邻两边隔层100保持距离。

实施例二十五

参看附图28，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104、一级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200、离心叶轮201、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106；其中，密封环座200与离心叶轮201底座一体，离心叶轮201的叶片内环包裹二级波纹管离合器的固定端板105的轴向伸展外端。

附图28所示，旋转机械开启旋转的初始阶段，一般情况下没有产生介质压力，两个波纹管离合器处于自然状态，它们的移动端板105′分别与相对应的密封环座200保持距离；之后，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力并阻止流体进入密封舱1内腔，一级波纹管离合器的移动端板105′继续与相对应的密封环座200保持距离，同时，二级波纹管离合器的移动端板105′也与相对应的密封环座200保持距离；艉轴开启旋转的初始阶段，一级波纹管离合器的移动端板105′与相对应的密封环座200有瞬间摩擦。

实施例二十六

参看附图29、30，从左至右依次是端板104和排放井101、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、端板104、波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200，连通管3分两支并列贯通排放井101和飞轮离合器所处的空间；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102，在引流槽102环绕的转轴2上有一个导流环台205。

附图29所示，开启泵排放密封舱1内腔的流体，然后，开动转轴2旋转，在无压差情况下，中环202密封端面离开相邻隔层100的密封端面，同时，移动端板105′的密封端面离开密封环座200的密封端面。

附图30所示，此时，转轴2停止旋转，左端的流体渗入密封舱1内腔压迫飞轮离合器，中环202密封端面与相邻隔层100的密封端面紧密相贴，移动端板105′的密封端面与密封环座200的密封端面依然保持距离。

实施例二十七

参看附图31，复合密封组件含两个波纹管离合器，从左至右依次是端板104、轴流叶轮204、一级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200、离心叶轮201、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200和挡板106，离心叶轮201的叶片内环包裹二级波纹管离合器的固定端板105的轴向伸展外端。

附图31所示，转轴2在旋转，轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔，一级波纹管离合器的移动端板105′离开相对应的密封环座200，同时，二级波纹管离合器的移动端板105′也离开相对应的密封环座200。

实施例二十八

参看附图32，从左至右依次是端板104和排放井101、离心叶轮201、隔层100、飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、端板104、波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200，排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102；连通管3分三支并列贯通排放井101、工作腔103和飞轮离合器所处的空间，连通管3的三个分支分别设置一个止回阀300。

附图32所示，首先，开启泵，排放密封舱1内腔的流体，然后，开动转轴2旋转，再关闭泵，离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，阻止流体进入密封舱1内腔；中环202的密封端面离开相邻隔层100的密封端面，同时，移动端板105′的密封端面离开密封环座200的密封端面。

实施例二十九

参看附图33，复合密封组件含三个波纹管离合器，从左至右依次是端板104和排放井101、一级波纹管离合器的移动端板105′、波纹管内腔含盖的密封环座200、固定端板105、二级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′、密封环座200、三级波纹管离合器的固定端板105、移动端板105′和密封环座200，带止回阀300的连通管3贯通排放井101；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102，在引流槽102环绕的转轴2上有一个导流环台205，导流环台205的左端面有轴流叶轮片。

附图33所示，自始至终开启泵，通过连通管3将排放井101的流体排放，阻止流体渗入密封舱1内腔，然后开动转轴2旋转，同时，一级、二级和三级的波纹管离合器的移动端板105′恢复自然状态，分别离开相对应的密封环座200并保持距离。

实施例三十

参看附图34，复合密封组件含三个飞轮离合器，从左至右依次是端板104和排放井101、一级飞轮离合器(包括固定在转轴2上的轴套、带三个密封环台b202′的中环202、环锤202″)、隔层100、二级飞轮离合器、隔层100、三级飞轮离合器、端板104；其中，三个飞轮离合器中环202的壁厚，三级比二级薄，二级比一级薄，便于渗入流体逐步变小的压力也能够实现密封；连通管3分两支并列贯通排放井101和一级飞轮离合器所处的空间，连通管3中部连接一个止回阀300；排放井101上方的密封舱1内环面有环绕转轴2的引流槽102，在引流槽102环绕的转轴2上有一个导流环台205。

附图34所示，自始至终开启泵，排放密封舱1内腔的流体，阻止流体进入密封舱1内腔，然后，开动转轴2旋转，此时，三个中环202的密封端面分别离开相邻隔层100或端板104的密封端面。

实施例三十一

参看附图35，应用于双向密封，复合密封组件含两个波纹管离合器，中间是隔层100，隔层100两边从里至外分别依次分别是离心叶轮201，密封环座200、移动端板105′、固定端板105、轴流叶轮204和端板104，其中，两个离心叶轮201的底座分别与相邻的密封环座200为一体，同时，两个离心叶轮201的叶片内环分别包裹中间隔层100的轴向两边的伸展外端。

附图35所示，转轴2在旋转，两边的轴流叶轮204和离心叶轮201同步旋转产生的压力大于流体的渗入压力，分别推动两个移动端板105′离开相对应的密封环座200并阻止流体进入密封舱1内腔，届时，密封舱1内腔处于低压或真空状态；开动转轴2旋转的初始阶段，两边的移动端板105′分别与相对应的密封环座200有瞬间摩擦。

实施例三十二

参看附图36，应用于双向密封，复合密封组件含两个波纹管离合器，一个密封环座200处于密封舱1内腔中间，密封环座200的两个端面是密封面，密封环座200左右两边从里至外依次分别是移动端板105′、固定端板105、离心叶轮201、隔层100、皮碗203和端板104，其中，两个离心叶轮201的叶片内环分别包裹相邻固定端板105的轴向伸展外端，同时，两个离心叶轮201底座的轴向伸展轴套分别穿过相邻隔层100与皮碗203底座相抵。

附图36所示，转轴2停止旋转，左右两端的皮碗203密封端面分别与相对应的隔层100密封端面相贴，左端有少量的流体穿过皮碗203间隙渗入密封舱1内腔，形成压力推动左端的移动端板105′的密封端面与相对应的密封环座200密封端面紧密相贴，阻止流体进入密封舱1右端内腔。