一种非接触式机械密封膜厚测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种非接触式机械密封膜厚测量装置。
【背景技术】
[0002]非接触式机械密封是流体机械的重要密封形式，要保证机械密封发挥良好的性能，必须使端面间产生润滑膜，润滑膜形态不同将直接影响密封性能，因此润滑膜实验研究有着重要的意义，而实验研究离不开润滑膜厚度参数的测试。现阶段的润滑膜厚度测试技术主要有电容法与电涡流法，以上方法虽然能够准确获取膜厚值，但直接测量不可避免地须对密封环内部结构进行改造，以便传感器的安装，实验通用性较差且易受介质特性的影响，因此难以推广应用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在解决上述问题，提供了一种非接触式机械密封膜厚测量装置，它利用主动式超声波测量非接触式机械密封润滑膜厚度，方便不同密封环的更换，且对密封环没有破坏，具有很强的实用性。其采用的技术方案如下:
[0004]一种非接触式机械密封膜厚测量装置，包括内六角凹端紧定螺钉、内动环座、外动环座、传动销、0型圈、内静环座、外静环座、内动环、内静环、内波纹管组件、密封箱、轴套、外动环、密封垫、外静环、外波纹管组件、压盖、集装片、集装片锁紧螺钉、内六角圆柱头螺钉、传动环、双头螺钉、超声波接收器I和IV、超声波发射器II和V、超声波发生器III，所述内动环座通过内六角凹端紧定螺钉与轴套连接，所述内动环左端与内动环座连接，所述内静环右端与内静环座连接，所述内波纹管组件左端与内静环座连接，右端与密封箱连接，所述密封箱两侧分别设有一个密封垫，所述外动环座通过内六角凹端紧定螺钉与轴套连接，所述外动环左端与外动环座连接，所述外静环右端与外静环座连接，所述外波纹管组件左端与外静环座连接，右端与压盖连接，所述集装片通过集装片锁紧螺钉固定在压盖上，所述传动环通过内六角圆柱头螺钉与轴套连接，所述双头螺钉固连在压盖上，所述超声波接收器I和IV分别设置在内静环座和外静环座上，所述超声波发射器II和V分别设置在密封箱和压盖上，所述超声波发生器III设置在密封箱上。
[0005]所述内动环座与内动环之间设有一个传动销，所述外动环座与外动环之间设有一个传动销，所述内、外动环座和内、外静环座上分别设有一个用来放置0型圈的环形槽，所述内动环和外动环上设有流体动压槽，为螺旋槽或直线槽，也可以无流体动压槽，所述超声波发生器III既作为发射器也作为接收器。
[0006]本实用新型具有如下优点:该装置采用两组密封环串联布置的结构形式，左侧组件可用于密封动环内径开槽的实验研究，右侧组件可用于密封动环外径开槽的实验研究，满足了不同型式密封动环的实验要求。同时，实验过程中，非实验的密封动环可更换为无流体动压槽的密封环型式，从而保证试验介质只能通过带有流体动压槽的密封动环流出，方便后续泄漏量的测量。此外，该装置采用集装式结构，方便不同密封环的更换，且对密封环没有破坏，具有很强的实用性。
【附图说明】
[0007]图1:一种非接触式机械密封膜厚测量装置的结构示意图；
[0008]图2:—种非接触式机械密封膜厚测量装置的局部结构示意图；
[0009]图3:—种非接触式机械密封膜厚测量装置的局部结构示意图；
[0010]图4:一种非接触式机械密封膜厚测量装置的流体动压槽槽型图；
[0011]符号说明:
[0012]1.内六角凹端紧定螺钉、2.内动环座、3.传动销、4.0型圈、5.内动环、6.内静环、7.内静环座、8.0型圈、9.内波纹管组件、10.密封箱、11.轴套、12.内六角凹端紧定螺钉、13.外动环座、14、传动销、15.0型圈、16.外动环、17.密封垫、18.外静环、19.外静环座、20.0型圈、21.外波纹管组件、22.压盖、23.集装片、24.集装片锁紧螺钉、25.内六角圆柱头螺钉、26.传动环、27.双头螺钉、1.超声波接收器、I1.超声波发射器、II1.超声波发生器、IV.超声波接收器、V.超声波发射器。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0014]如图1-3所示，本实用新型一种非接触式机械密封膜厚测量装置，包括内六角凹端紧定螺钉(1、12)、内动环座(2)和外动环座(13)、传动销(3、14)、0型圈(4、8、15、20)、内静环座(7)和外静环座(19)、内动环(5)、内静环(6)、内波纹管组件(9)、密封箱(10)、轴套(11)、外动环(16)、密封垫(17)、外静环(18)、外波纹管组件(21)、压盖(22)、集装片(23)、集装片锁紧螺钉(24)、内六角圆柱头螺钉(25)、传动环(26)、双头螺钉(27)、超声波接收器I和IV、超声波发射器II和V、超声波发生器III，所述内动环座(2)通过内六角凹端紧定螺钉(1)与轴套(11)连接，所述内动环(5)左端与内动环座(2)连接，所述内静环(6)右端与内静环座
(7)连接，所述内波纹管组件(9)左端与内静环座(7)连接，右端与密封箱(10)连接，所述密封箱(10)两侧分别设有一个密封垫(17)，所述外动环座(13)通过内六角凹端紧定螺钉(12)与轴套(11)连接，所述外动环(16)左端与外动环座(13)连接，所述外静环(18)右端与外静环座(19)连接，所述外波纹管组件(21)左端与外静环座(19)连接，右端与压盖(22)连接，所述集装片(23)通过集装片锁紧螺钉(24)固定在压盖(22)上，所述传动环(26)通过内六角圆柱头螺钉(25)与轴套(11)连接，所述双头螺钉(27)固连在压盖(22)上，所述超声波接收器I和IV分别设置在内静环座(7)和外静环座(19)上，所述超声波发射器II和V分别设置在密封箱(10)和压盖(22)上，所述超声波发生器III设置在密封箱(10)上。
[0015]所述内动环座(2)与内动环(5)之间设有一个传动销(3)，所述外动环座(13)与外动环(16)之间设有一个传动销(14)，所述内动环座(2)和外动环座(13)、内静环座(7)和外静环座(19)上分别设有一个用来放置0型圈(4、8、15、20)的环形槽，所述内动环(5)和外动环(16)上设有流体动压槽，为螺旋槽或直线槽，也可以无流体动压槽，所述超声波发生器III既作为发射器也作为接收器。
[0016]实验密封动环的流体动压槽槽型如图4所示，其产生栗送效应的同时保证了密封端面的非接触，初始时刻，密封腔中通入流体介质，主轴处于静止状态，I处超声波接收器隔一定时间tl能接收到由超声波发射器II发出的声波，IV处超声波接收器隔一定时间t2能接收到由超声波发射器V发出的声波，III处超声波发生器隔一定时间t3能接收到外动环座
(13)反射回来的由超声波发生器111自身发出的声波。当主轴开始旋转时，在实验密封环的流体动压效应下，密封动环与静环之间形成润滑膜，运行稳定以后，1、IV处超声波接收器接收到分别由超声波发射器I1、v发出的声波时间将变为til和t22。考虑主轴的轴向窜动因素，III处超声波发生器接收到的外动环座(13)反射回来的由超声波发生器III自身发出的声波时间将变为七33。八七3 =七3343即为轴向窜动引起的时间变化。tl-(tll+At3)即为由内动环与内静环之间润滑膜厚度引起的时间变化。同理t2-(t22+At3)即为由外动环与外静环之间润滑膜厚度引起的时间变化。查阅声波在流体介质中的传播速度，进而可得到润滑膜的厚度值。
[0017]该装置可沿静环座周向均匀布置四对超声波仪器，通过比较各接收器之间的时间差，可反映出密封环的偏斜情况，这将有助于密封环的动态特性研究。
[0018]该装置采用两组密封环串联布置的结构形式。内侧组件可用于密封动环内径开槽的实验研究，外侧组件可用于密封动环外径开槽的实验研究，满足了不同型式密封环的实验要求。同时，实验过程中，非实验的密封动环可更换为无流体动压槽的密封环型式，从而保证试验介质只能通过带有流体动压槽的密封动环流出，方便后续泄漏量的测量。此外，该装置采用集装式结构，方便不同密封环的更换，且对密封环没有破坏，具有很强的实用性。
[0019]上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种非接触式机械密封膜厚测量装置，其特征在于:包括内六角凹端紧定螺钉(1、12)、内动环座(2)和外动环座(13)、传动销(3、14)、0型圈(4、8、15、20)、内静环座(7)和外静环座(19)、内动环(5)、内静环(6)、内波纹管组件(9)、密封箱(10)、轴套(11)、外动环(16)、密封垫(17)、外静环(18)、外波纹管组件(21)、压盖(22)、集装片(23)、集装片锁紧螺钉(24)、内六角圆柱头螺钉(25)、传动环(26)、双头螺钉(27)、超声波接收器I和IV、超声波发射器II和V、超声波发生器III，所述内动环座(2)通过内六角凹端紧定螺钉(1)与轴套(11)连接，所述内动环(5)左端与内动环座(2)连接，所述内静环(6)右端与内静环座(7)连接，所述内波纹管组件(9)左端与内静环座(7)连接，右端与密封箱(10)连接，所述密封箱(10)两侧分别设有一个密封垫(17)，所述外动环座(13)通过内六角凹端紧定螺钉(12)与轴套(11)连接，所述外动环(16)与外动环座(13)连接，所述外静环(18)右端与外静环座(19)连接，所述外波纹管组件(21)左端与外静环座(19)连接，右端与压盖(22)连接，所述集装片(23)通过集装片锁紧螺钉(24)固定在压盖(22)上，所述传动环(26)通过内六角圆柱头螺钉(25)与轴套(11)连接，所述双头螺钉(27)固连在压盖(22)上，所述超声波接收器I和IV分别设置在内静环座(7)和外静环座(19)上，所述超声波发射器II和V分别设置在密封箱(10)和压盖(22)上，所述超声波发生器III设置在密封箱(10)上。2.根据权利要求1所述的一种非接触式机械密封膜厚测量装置，其特征在于:所述内动环座(2)与内动环(5)之间设有一个传动销(3)，所述外动环座(13)与外动环(16)之间设有一个传动销(14)，所述内动环座(2)和外动环座(13)、内静环座(7)和外静环座(19)上分别设有一个用来放置0型圈(4、8、15、20)的环形槽，所述超声波发生器III既作为发射器也作为接收器。
【专利摘要】本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种非接触式机械密封膜厚测量装置。包括内动环座、外动环座、内静环座、外静环座、内动环、内静环、轴套、波纹管组件、密封箱、外动环、密封垫、外静环、超声波接收器、超声波发射器、超声波发生器、集装片等，所述外动环左端与动环座连接，所述外静环右端与静环座连接，所述外波纹管组件左端与静环座连接，右端与压盖连接，所述超声波接收器分别设置在两个静环座上，所述超声波发射器设置在密封箱及压盖上，所述超声波发生器设置在密封箱上。有益效果：采用两组密封环串联布置的结构形式，左侧组件可用于密封动环内径开槽的实验研究，右侧组件可用于密封动环外径开槽的实验研究，满足了不同型式密封动环的实验要求。
【IPC分类】G01B17/02
【公开号】CN205090954
【申请号】CN201520914855
【发明人】杨文静, 郝木明, 李振涛, 任宝杰, 曹恒超
【申请人】中国石油大学(华东)
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月16日