具有泄漏感应功能的密封系统的制作方法

文档序号:11889204阅读:227来源:国知局
具有泄漏感应功能的密封系统的制作方法与工艺

本发明涉及一种将旋转运动或直线往返运动的驱动轴密封的密封系统,特别是,涉及一种具有泄漏感应功能的密封系统,可迅速并正确地感应出密封系统的密封件的泄漏与否。



背景技术:

一般,齿轮箱、化工泵、搅拌器、混合器、反应器、变速器、干燥机、压缩机等机械具有驱动轴,并在驱动轴安装旋转密封装置,来防止经该驱动轴的泄漏。

旋转密封装置根据密封件的种类,可分为唇形密封(lip seal)型、和机械密封(mechanical seal)型、以及径向轴封(radial shaft seal)型。

例如,韩国注册专利第10-0356502号(发明名称:旋转轴部件的密封装置,公开日为2001年08月17日)中提出一种唇形密封型的旋转密封装置,且韩国公开专利第10-2006-0097034号(发明名称:机械密封及机械密封装置,公开日为2006年09月13日)中提出一种机械密封型的旋转密封装置。

通常,机械密封型的旋转密封装置在具局限性的环境下使用时也可具有较高的安全性和密封性,但具有结构复杂,且维修较难,部件较多,且制造费用较高的缺点。

相反,唇形密封型的旋转密封装置具有结构简单,维修容易,并具有制造费用的优点,但具有相比机械密封型,内结构和密封性较低以及安全性较低,可使用的领域较窄的缺点。最近,正在对于唇形密封型的密封件材料和结构进行改善,由此,可增加唇形密封型的旋转密封装置的使用领域。

特别是,旋转密封装置的使用领域中,由于泄漏事故所发生的人命损伤和财产损失十分严重,因此,迅速并正确地检测出旋转密封装置的泄漏与否十分重要,且决定旋转密封装置的更换时期也十分重要。



技术实现要素:

技术课题

本发明的实施例提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,可迅速并正确地感应出密封件的泄漏与否。

此外,本发明的实施例提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,可正确地判断密封件的更换时期来预防由于泄漏所可能发生的事故。

此外,本发明的实施例提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,正确地掌握密封件的状态,来最大地延长密封件的使用时间。

此外,本发明的实施例提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,将密封件的状态实时地通知给管理者,来正确地树立密封系统的运作计划,且有效地树立密封系统所安装的机器和设备的运作计划。

此外,本发明的实施例提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,可简便地适用于唇形密封型、机械密封型、以及径向轴封型的密封系统。

技术方案

根据本发明的一个实施例,提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,一种具有泄漏感应功能的密封系统,包括:密封装置主体,包含围绕驱动轴配置的壳体、和位于所述壳体和所述驱动轴之间使所述壳体和所述驱动轴之间密封的多个隔离配置的密封件、和配置在所述密封件之间的固定环部件;以及泄漏感应单元,配置在多个所述密封件之间所形成的密封空间中,来感应所述密封件的泄漏与否,且其中,所述壳体和所述固定环部件,具有与所述密封空间连通所形成的感应孔部,且所述壳体内周面和所述固定环部件的外周面中的至少一个,具有从感应孔部延伸并与感应孔部连通的延伸空间部。

即,根据本实施例的密封系统,可利用所述密封件之间配置的所述泄漏感应单元,来实时地感应所述密封件,同时在装配壳体和固定环部件时,就算壳体的感应孔部和固定环部件的感应孔部不配置在同一轴线上,也可通过延伸空间部与流体连通,因此可提高装配的便利性。

根据一个侧面,所述密封件可包含机械密封、唇形密封、径向轴封、密封圈、油封、轴封、或橡胶圈中的至少任何一个。

根据一个侧面,所述延伸空间部可包含:沿圆周方向形成的环形的凹槽。此外,所述延伸空间部的至少一侧可具有环形密封件,附着于固定环部件的外周面和壳体的内周面。

与上述不同,所述延伸空间部可包含密封件,在壳体的内周面和固定环部件的外周面之间,分别位于感应孔部的两侧形成空间。

根据一个侧面,所述密封空间,以所述驱动轴的长度方向被多个形成,且所述泄漏感应单元,可配置在所述密封空间中的至少一个中。

根据一个侧面,所述泄漏感应单元可被配置在所述感应孔部的内部或外部。

所述感应孔部,可被形成在所述壳体中,使其两端与所述密封空间和所述壳体的外部相连通地配置。所述泄漏感应单元,可配置在与所述密封空间相隔离位置,来确保与所述密封空间之间的允许距离。

在此,所述泄漏感应单元,其可通过所述感应孔部的两端中与所述壳体外部连通的第一端,被安装在所述感应孔部。此外,所述壳体中,具有安装在所述第一端的遮蔽部件,来遮蔽所述感应孔部。此外,所述泄漏感应单元与所述遮蔽部件可形成一体,从而使所述遮蔽部件安装时配置在与所述感应孔部接触的位置。

与上述不同,所述感应孔部,可在所述密封空间的不同部位被多个形成,其两端分别与密封空间及延伸空间部相连接,且所述泄漏感应单元,被配置在多个所述感应孔部的之间,来确保与所述密封空间之间的允许距离。在此,所述壳体中,可具有安装孔部,两端与所述延伸空间部和所述壳体的外部相连通地被形成,且所述安装孔部中,安装有遮蔽部件,来遮蔽所述感应孔部。

根据一个侧面,所述泄漏感应单元,可包含配置在所述密封空间的传感器,来感应泄漏至所述密封空间外部的物质或所述密封空间的环境变化中的至少任何一个。如上所述的泄漏感应单元,可包含气体感应传感器、液体感应传感器、异物感应传感器、压力感应传感器、或温度感应传感器中的至少任何一个。

根据本发明的另一实施例,提供一种具有泄漏感应功能的密封系统,包括:密封装置主体,包含围绕驱动轴配置的壳体、和位于所述壳体和所述驱动轴之间使所述壳体和所述驱动轴之间密封的多个隔离配置的密封件;以及泄漏感应单元,配置在多个所述密封件之间所形成的密封空间中,来感应所述密封件的泄漏与否,且其中,所述密封空间以所述驱动轴的长度方向被多个形成,且所述泄漏感应单元包含压力传感器和温度传感器,分别配置在多个所述密封空间中至少两个以上的密封空间中。

即,根据本实施例的密封系统,可利用配置在所述密封件之间所述泄漏感应单元,来实时地感应所述密封件,同时,在各密封空间中,可同时检测温度和压力,因此可更精密地感应密封件。

根据一个侧面,在一个密封空间中可配置有多个所述泄漏感应单元。

与上述不同,所述泄漏感应单元可包含光传感器,以所述密封件为中心位于互相相邻的密封空间中,来感应部件的破损与否。如上所述的泄漏感应单元可包含:发光传感器,配置在所述密封空间中的任何一个中,往所述密封件照射光;和受光传感器,配置在所述密封空间中的另一个中,来感应穿过所述密封件的光。

此外,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统,可进一步包括:通信单元,配备在所述密封装置主体中,并与所述泄漏感应单元相连接,将所述泄漏感应单元的感应值传送至所述密封装置主体的外部。在此,所述通信单元以无线或有线方式中的至少任何一个方式进行通信。

此外,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统,可进一步包括:终端单元,配置给管理所述密封装置主体的管理者,与所述通信单元进行信号传递,来实时地显示所述泄漏感应单元的感应值。

此外,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统,可进一步包括:显示单元,配置在管理所述密封装置主体和所述驱动轴的管理台中,与所述通信单元进行信号传递,来实时地显示所述泄漏感应单元的感应值。

此外,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统,可进一步包括:警报单元,配置在管理所述密封装置主体和所述驱动轴的管理台中,与所述通信单元进行信号传递,当所述泄漏感应单元的感应值超出设定范围时,发出警报音。

此外,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统,可进一步包括:控制单元,被连接至所述通信单元和驱动所述驱动轴的驱动轴运作部,根据所述泄漏感应单元的感应值来控制所述驱动轴的运作。

根据一个侧面,本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统,可进一步包括:通信单元,配置在所述密封装置主体中,与所述泄漏感应单元连接,将所述泄漏感应单元的感应值传送至所述密封装置主体的外部;控制单元,与所述通信单元连接,传递所述泄漏感应单元的感应值;终端单元,与所述控制单元连接,来实时地显示所述控制单元中处理的感应值;显示单元,与所述控制单元连接,来实时地显示所述控制单元中处理的感应值;警报单元,与所述控制单元连接,当所述泄漏感应单元的感应值超出设定范围时,发出警报音。

所述控制单元,可与所述终端单元双方向通信,通过所述终端单元接收传递的指示来控制所述驱动轴的运作。

所述终端单元可包含:电脑、手机、智能手机、平板电脑、电子书、PDA、或便携式游戏机中的任何一个。如上所述的终端单元中可安装有软件,用来显示与所述控制单元的双方向通信和所述泄漏感应单元的感应值。

所述显示单元和所述警报单元,可配置在管理所述密封装置主体和所述驱动轴的运作的管理台中。此外,所述控制单元,可根据所述管理台的指示,来控制所述驱动轴的驱动。

技术效果

根据本发明的实施例的密封系统,在密封装置主体的密封件之间所形成的密封空间中配置泄漏感应单元,可迅速并正确地感应密封件的泄漏与否。因此,在本实施例中,可正确地判断密封件的更换时期,来防止因泄漏的事故发生。此外,在本实施例中,由于可实时地正确掌握密封件的状态,因此最大地增加密封件的使用时间,来减少密封装置主体的维修费用。

此外,根据本发明的实施例的密封系统,由于是在密封装置主体的壳体中所形成的感应孔部中配置泄漏感应单元的构造,因此,不改变密封装置主体的构造,也可简单地适用于其他类型的密封系统中。即,本发明的实施例,在唇形密封型和机械密封型以及径向轴封型的密封系统中都可被简单地适用。

此外,根据本发明的实施例的密封系统,可通过终端单元将泄漏感应单元的感应值实时地通知给管理者,并可通过显示单元和警报单元,将泄漏感应单元的感应值实时地通知给管理台。因此,管理台的工作人员或不在现场的管理者可实时地检测密封系统,因此可正确地树立密封系统的运作计划,并可有效地树立设置有密封系统的机械和设备的运作计划。

此外,根据本发明的实施例的密封系统,通过终端单元,管理者可将特定指示传递至控制单元,由此,管理者可根据泄漏感应单元的感应值实时地适当控制驱动轴的驱动。

此外,根据本发明的实施例的密封系统,由于是在密封装置主体的壳体外侧中通过感应孔部来安装泄漏感应单元的构造,因此不分解密封装置主体也可对泄漏感应单元进行维修,并可简便地将泄漏感应单元更换成其他种类。因此,在实施例中,根据密封系统的安装对象可多样化地改变泄漏感应单元,并据此,可将一个密封装置主体适用到多个领域中。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统的主要结构图。

图2是图1中示出的“A”的扩大图。

图3是根据图1中示出的线“I-I”的横截面的正截面图。

图4-6是示出图1中示出的泄漏感应单元的多种安装结构的正截面图。

图7是示出根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统的变形示例的主要结构图。

图8和图9是示出根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统的其他示例的主要结构图。

图10是示出根据本发明的一个实施例的泄漏感应系统的控制结构的概略性结构图。

图11是示出根据本发明的另一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统的主要结构图。

图12是图11中示出的“B”的扩大图。

图13是根据本发明的又另一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统的主要结构图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施例进行详细地说明。但是,本发明并不局限于该实施例。各附图中示出的相同参照符号表示相同的部件。

图1是示出根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100的主要结构图。图2是图1中示出的“A”的扩大图。图3是根据图1中示出的线“I-I”的横截面的正截面图。

参照图1至图3,根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100包括密封装置主体110和泄漏感应单元120。

一般,类似搅拌器和反应器以及混合器的机械装置是在石油化学领域、精密化学领域、医学领域、制药领域、以及食品领域中被广泛使用的装置。如上所述的机械装置中,可具有以一定速度旋转运动或直线往返运动的驱动轴,且密封系统100可密封地配备在驱动轴的一部分中。此外,虽然在本实施例中被说明驱动轴为旋转运动或直线往返运动的状态,但并不局限于此,实质上也可以是停止状态或驱动轴往径向方向移动或是振动的状态。

密封系统100是使驱动轴102可旋转运动或直线往返运动进行密封的装置。密封系统100配置在驱动轴102的外周,来包围驱动轴102的一部分,或是为了包围驱动轴102一部分中所配置的套筒,可配置在套筒的外周。套筒可以是圆筒形状,配置在驱动轴102的外周,并与驱动轴102结合,可与驱动轴102一起旋转。以下,在本实施例中为了便于说明,套筒被省略,但并不局限于此,可根据密封系统的设计条件和状况来配置套筒。

参照图1至图3,密封装置主体110是使驱动轴102周围密封的装置。密封装置主体110可以是以包围驱动轴102周长的结构被形成。例如,密封装置主体110可具有壳体112和密封件114。

壳体112可以是以包围驱动轴102外周周长的中空圆筒形结构被形成。因此,驱动轴102可贯通地配置在壳体112的中央部位。例如,壳体112可具有第一壳体部130、固定环部件132、和第二壳体部134。

在此,第一壳体部130可以是以包围驱动轴102外周周长的圆筒形状被形成。第一壳体部130的一侧可形成有贯通孔,使驱动轴102可旋转或直线移动地贯通。第一壳体部130的另一侧可形成有开口部,使固定环部件132和第二壳体部134插入到第一壳体部130的内部。

此外,固定环132可配置在第一壳体部130内周面。固定环部件132是用来将密封件114固定在第一壳体部130内部的构成要素。即,固定环部件132可在驱动轴102的长度方向被多个层叠,且该多个固定环部件132之间可分别配置有密封件114。

此外,第二壳体部134可与第一壳体部130结合,使其一端插入到第一壳体部130的开口部中。如上所述,第二壳体部134的一端可在第一壳体部130内部与固定环部件132接触。此外,第二壳体部134和第一壳体部130可通过连接件136、138被连接。当调节连接件136、138的连接力时,第二壳体部134的一端往固定环部件132强制附着的压力可被增加。即,固定环部件132和密封件114可通过连接件136、138的连接力在第一壳体部130和第二壳体部134之间非常坚固并稳定地被固定。

密封件114是用于密封壳体112和驱动轴102之间空隙的密封要素。根据本发明的密封件114可包含类似机械密封、唇形密封、径向轴封、密封圈、油封、轴封、或橡胶圈等多种形态的密封要素。密封件114可在壳体112和驱动轴102之间以驱动轴102的轴方向被多个隔离地配置。以下,在本实施例中为了便于说明,密封件114为唇形密封。

即,密封件114可制备成中央被贯通的圆盘结构的唇形密封。如上所述的密封件114可具有固定部114a和唇形密封部114b。

在此,固定部114a是配置在多个固定环部件132之间的部位。因此,固定部114a能够以插入到多个固定环部件132之间的状态被固定在壳体112的内部。如上所述的固定部114a可以是与固定环部件132相对应的环形状被形成。

此外,唇形密封部114b可配置成在固定部114a的内周部位往驱动轴102的表面倾斜地被延伸的结构。即,唇形密封部114b的内周端可与驱动轴10的表面接触,且唇形密封部114b的外周端与固定部114a连接。由此,唇形密封部114b可以是圆盘式环形状。如上所述的唇形密封部114b可通过橡胶材料或塑料材料被形成。例如,唇形密封部114b可通过耐热性、非粘附性、绝缘稳定性、低摩擦系数、和化学稳定性等较优秀的聚四氟乙烯(teflon:PTFE,Poly Tetra Fluoro Ethylene)材料被形成。

同时,多个密封件114之间可分别形成有密封空间S1。如上所述的密封空间S1表示经驱动轴102的外周面、互相相邻地配置的两个密封件114的侧面、以及固定环部件132的内周面定义的空间。密封空间S1也可与密封件114一样,以驱动轴102的轴方向被多个形成。

参照图1至图3,泄漏感应单元120是用于感应密封件的泄漏与否的装置。泄漏感应单元120可配置在密封空间S1中。即,泄漏感应单元120可配置在多个密封件114的之间。

如上所述,密封空间S1可以是以驱动轴102的长度方向被多个互相隔离地配置。在此,泄漏感应单元120可配置在密封空间S1的至少一个中。在此,在本实施例中对于密封空间S1中的任何一个配备有泄漏感应单元120来进行说明。

此外,壳体112中可具有与密封空间S1连通所形成的感应孔部116。感应孔部116的内部或外部可安装有泄漏感应单元120。即,泄漏感应单元120可安装在感应孔部116的内部或是从感应孔部116中向外部延伸的部件中。例如,从感应孔部116中向外部延伸的代表性部件可以是一端与壳体112相连接的管或管道等,与感应孔部116相连通地被连接。以下,在本实施例中为了便于说明,泄漏感应单元120配置在感应孔部116的内部。

如上所述,感应孔部116,可在第一壳体部130贯通地被形成。因此,感应孔部116的第一端可与壳体112的外部相连通地被连接,且感应孔部116的第二端可与密封空间S1相连通地被连接。

特别是,固定环部件132的外周面中对应于感应孔部116的位置处,沿固定环部件132的外缘形成并与感应孔部116连通的延伸空间部以环形的凹槽被形成。此外,优选是所述延伸空间部116a的宽度相比感应孔部116的直径被延长。因此,第一壳体部130和固定环部件132的装配过程中,就算第一壳体部130中形成的感应孔部116和固定环部件132中形成的感应孔部116不配置在同一轴线上,流体也可互相连通,可增加装配的便利性。

此外,所述固定环部件132中形成的延伸空间部116a的两侧分别具有类似圈的环形密封件133,分别附着于固定环部件132的外周面和第一壳体部130的内周面,从而可通过固定环部件132和第一壳体部130的组装面,来防止外部流体流入至延伸空间部116a或内部流体流出至外部。

此外,在本实施例中,虽然说明了所述凹槽形的延伸空间部116a被形成在固定环部件132的外周面,但也可在第一壳体部130的内周面中对应于感应孔部116的位置处形成凹槽,或是在固定环部件132的外周面和第一壳体部130的内周面分别形成凹槽,来构成延伸空间部116a。

泄漏感应单元120以密封空间S1为基准,配置在感应孔部116的适当位置中。即,泄漏感应单元120可根据密封系统的设计条件和状况,配置在与密封空间S1相隔离的位置。由此,泄漏感应单元120可确保与密封空间S1之间适当大小的允许距离D。

具体地,泄漏感应单元120越靠近密封空间S1,也可增加感应度,但相反,可能会受到密封空间S1的影响造成破损或运作错误的危险性。例如,密封空间S1的温度和压力可能会由于密封系统100的运作条件和周边状况而瞬间地急剧变化。在这种情况下,泄漏感应单元120越靠近密封空间S1,泄漏感应单元120越可能由于温度和压力的瞬间变化使泄漏感应单元120受破损的可能性加大。此外,根据密封系统100的运作条件和周边状况,造成泄漏感应单元120性能低下的物质可能一部分在密封空间S1内部生成或是一部分进入到密封空间S1内部。

泄漏感应单元120和密封空间S1的允许距离D被充分确保时,密封空间S1内温度与压力瞬间地急剧变化的冲击可被缓冲,并可使造成泄漏感应单元120性能低下的物质往泄漏感应单元120移动的可能性减少。

如图1至图3所示,泄漏感应单元120可通过感应孔部116的第一端配置在感应孔部116的内部。由此,无需分解密封装置主体110,也可简便地安装及交替泄漏感应单元120。

此外,优选是,感应孔部116的第一端与壳体112的外部断绝,从而密封空间S1的密封状态不会破碎。即,感应孔部116的第一端处可安装遮蔽部件140。如上所述,当遮蔽部件140不隔开感应孔部116的第一端时,外部的异物会通过感应孔部116进入至密封空间S1。因此,当泄漏感应单元120通过感应孔部116的第一端被设置在感应孔部116内部时,遮蔽部件140可安装在感应孔部116的第一端,来确保密封空间S1的密封性。

如上述不同,泄漏感应单元120可与遮蔽部件140形成一体。即,遮蔽部件140和泄漏感应单元120形成单一的部件,仅需遮蔽部件140的安装操作便可一起安装泄漏感应单元120。在此,泄漏感应单元120可配置在遮蔽部件140被安装时与感应孔部116接触的位置。以下,在本实施例中,虽然说明泄漏感应单元120与遮蔽部件140形成为一体,但并不局限于此,可根据密封系统的设计条件及状况来进行多种改变。

例如,遮蔽部件140可以是螺栓形的塞子结构。即,遮蔽部件140可具有连接部142和锁紧部144。在此,连接部142的一端可插入至感应孔部116的第一端。连接部142的一端和感应孔部116的第一端可通过螺丝连接的方式被密封地结合。此外,锁紧部144可与连接部142的另一端连接,配置在壳体112的外部。即,通过锁紧部144的操作,可简便地使连接部142旋转。例如,锁紧部144可以是六角头形状,与扳手连接来用于连接部142的螺丝连接操作。

泄漏感应单元120可配置在连接部142的一端。在这种情况下,可根据连接部142的长度来调节泄漏感应单元120和密封空间S1之间的间隔距离D。不仅如此,遮蔽部件140可进一步包括密封体。密封体可配置在连接部142和壳体112的之间,或是锁紧部144和壳体112的之间。如上所述,可使用圈或衬垫来用作密封体。但是,在本实施例中,遮蔽部件140中省略密封体来进行说明。

图4至图6示出图1中示出的泄漏感应单元120的多种安装结构的正截面图。

即,图4至图6中示出根据感应孔部117、118、119的多种形状,有关泄漏感应单元120的安装结构的多种变形。

参照图4,图4中示出的感应孔部117可与图3中示出的感应孔部116不同,以倾斜结构被形成。具体地,图1至图3中示出的感应孔部116是从驱动轴102的中心往径向方向加长形成的结构,但图4中示出的感应孔部117是以一定的角度与从驱动轴102的中心往径向方向加长形成的假设直线交叉的结构。

感应孔部117可以是以驱动轴102的旋转方向倾斜地被形成。因此,驱动轴102被旋转时,与驱动轴102一起以旋转方向流动的气体、液体、或异物等可顺畅地进入至感应孔部117的内部。

在此,固定环部件132的外周面中对应于感应孔部116的位置处,可配置有延伸空间部116a,其相比感应孔部116的直径被延长,与感应孔部116连通。当形成该延伸空间部116a时,在延伸空间部116a被形成的区域内,第一壳体部130中形成的感应孔部116和固定环部件132中形成的感应孔部116不配置在同一轴线上,流体也可互相连通,因此,可提高第一壳体部130与固定环部件132组装的便利性。

参照图5,图5中示出的感应孔部118与图1至图3中示出的感应孔部116不同,被多个形成在密封空间S1的不同部位中,且多个感应孔部118的一端与密封空间S1的一侧相连接,另一端则与固定环部件132的外周面中所形成的延伸空间部116a相连接,通过延伸空间部116a,多个感应孔部118被相连通地连接。即,感应孔部118可形成在固定环部件132,不与壳体112的外部空间相连通地连接。

例如,多个感应孔部118可具有对于固定环部件132互相平行的第一感应孔部118a和第二感应孔部118b。

如上所述,感应孔部118被形成时,沿感应孔部118内部可能会发生流动流,由此,密封空间S1内的温度、液体、物质、气体等可有效地传递至感应孔部118的内部。

此外,泄漏感应单元120可适当地配置在感应孔部118的两端之间,来充分地确保与密封空间S1之间的允许距离D。例如,壳体112中可具有安装孔部,其两端与延伸空间部116a和壳体112的外部相连通。此外,可将遮蔽部件140插入到安装孔部中,且泄漏感应单元120可与遮蔽部件140一起,通过安装孔部被配置在感应孔部118的内部。

参照图6,图6中示出的感应孔部119与图1至图3中所示的感应孔部116不同,被多个形成在密封空间S1的不同部位。但是,本实施例的感应孔部119与图5中示出的感应孔部118不同,第一感应孔部118a和第二感应孔部118b可倾斜地被形成。

例如,本实施例的感应孔部119可具有形成在固定环部件132中的第一感应孔部119a和第二感应孔部119b。图6中示出的第一感应孔部119a和第二感应孔部119b可与第一感应孔部118a、第二感应孔部118b相似地被形成。但是,图6中示出的第一感应孔部119a和第二感应孔部119b根据驱动轴102的旋转方向被倾斜地形成这一点与图5中示出的第一感应孔部118a和第二感应孔部118b不同。即,第一感应孔部119a和第二感应孔部119b可以是互相不平行地被形成。

具体地,第一感应孔部119a可从与密封空间的外周面相接触的点,与针对驱动轴102的旋转方向朝前方的法线对齐的方向被形成,且第二感应孔部119b可从第一感应孔部119a,在针对驱动轴102的旋转方向往前方隔开的位置中,与针对驱动轴102的旋转方向朝后方的法线对齐的方向被形成。

因此,驱动轴102旋转时,沿驱动轴102的旋转方向一起流动的气体、液体、或异物等可顺畅地进入至第一感应孔部119a的内部,并通过第二感应孔部119b顺畅地进入至密封空间S1。

泄漏感应单元120可适当地配置在感应孔部119的两端之间,来充分地确保与密封空间S1之间的允许距离D。

所述壳体112中具有安装孔部,其两端与固定环部件132的凹槽116a和壳体112的外部相连通地被形成。遮蔽部件140可被安装插入至安装孔部中。

如上所述,根据本实施例的感应孔部119可根据密封系统的设计条件和状况以多种结构被形成,且根据该感应孔部119,泄漏感应单元120的安装结构也被多样化地改变。例如,根据本实施例的感应孔部119可以是以驱动轴102的直线往返移动方向倾斜地被形成,或是感应孔部119的两端以驱动轴102的直线往返移动方向与密封空间S1的不同部位相连通地被连接的结构被形成。

图7是示出根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100的变形示例的主要结构图。

参照图7,根据本实施例的密封系统的延伸空间部116b可通过环形密封件133被定义,所述密封件分别配置在第一壳体部130的内周面和固定环部件132的外周面,以及感应孔部116的两侧,并分别附着于第一壳体部130及固定环部件132。

图1至图3中,延伸空间部116a虽然被示出以凹槽的形态被形成,但在图7中,延伸空间部116b可通过以感应孔部116为中心配置在两侧的环形密封件133被形成。

如上所述,通过环形密封件133形成延伸空间部116b时,第一壳体部130和固定环部件132之间也可以不另外制备类似图1至图3中的环形凹槽,也可通过第一壳体部130和固定环部件132之间的结合面来防止泄漏发生。

图8和图9是示出根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100'、110"的其他示例的主要结构图。

即,图8和图9中示出有关图1至图3中示出的密封系统100的其他的变形示例。

参照图8,根据本实施例的密封系统100'具有感应孔部116、116'在所有密封空间S1、S2中分别被形成的特征。即,图1至图6中,感应孔部116是仅形成在密封空间中任何一个(S1)的结构,但图8中感应孔部116、116'是在各密封空间S1,S2中都被形成的结构。此外,泄漏感应单元120和遮蔽部件140可分别配置在感应孔部116、116'。

由此,泄漏感应单元120可对于所有密封空间S1,S2同时感应泄漏与否。即,可同时判断密封装置主体110'中配置的所有密封件114的状态,据此,可迅速并正确地检测出各密封件114的泄漏与否。

具体地,将各密封空间S1、S2中配置的泄漏感应单元120以压力感应传感器和温度感应传感器构成,并同时检测该密封空间S1、S2的温度和压力,从而可感应密封件114的泄漏与否或其他异常。即,密封件114的唇形密封部114b与驱动轴102的接触面积可根据往密封件114前方施加的压力被改变,接触面积越大,经摩擦热邻近的密封空间(S1或S2)的温度将更高。因此,在检测密封件114与邻近的密封空间S1、S2的温度时,可在由于密封件114的破损引起密封空间S1、S2的压力变动之前,来感应密封件114的异常与否。

此外,为了防止传感器的错误运作或破损不可检测的状态,各密封空间S1、S2中配置的泄漏感应单元120可以是以多个构成,来提高感应的可信度。即,多个传感器中的任何一个破损或错误运作时,该密封空间S1、S2中一起配置的其他传感器可提供测定的信号值,因此可提高密封系统110’的安全性能。

参照图9,根据本实施例的密封系统110"具有配备机械密封型的密封件115的特征。即,密封件可包括唇形密封与机械密封,或径向轴封中的至少任何一个。图1至图6中示出密封件114为唇形密封,且图9中示出的密封件115为机械密封。

如图9中示出的,套筒104可安装在驱动轴102的外周,并与驱动轴102一起旋转,且密封装置主体110"以包围套筒104的结构被配置在套筒104的外周。

机械密封型的密封件115可具备:固定在套筒104中的中央支持环115a;在与中央支持环115a两侧分别隔开的位置中被固定至壳体112的第一固定环115b和第二固定环115c;配置在套筒104中的第一密封环115d,能够在第一固定环115b和中央支持环115a之间移动;配置在套筒104中的第二密封环115e,能够在第二固定环115c和中央支持环115a之间移动;配置在第一密封环115d和中央支持环115a之间的第一弹性体115f,使第一密封环115d和第一固定环115b贴紧;配置在第二密封环115e和中央支持环115a之间的第二弹性体115g,使第二密封环115e和第二固定环115c贴紧。

在此,第一密封环115d和第二密封环115e作为与中央支持环115a叠加密封的结构,可根据套筒104往轴方向移动。此外,第一密封环115d和第二固定环115b中可配置经第一弹性剂115f的弹力被压贴的第一密封接触部C1,且第二密封环115e和第二固定环115c中可配置经第二弹性剂115g的弹力被压贴的第二密封接触部C2。

因此,在本实施例中,密封空间S1是经中央支持环115a和第一密封环115d以及第二密封环115e的外周面、壳体112的内周面、以及第一固定环115b和第二固定环115c的侧面所定义的空间。

壳体112中可配置感应孔部116",泄漏感应单元120和遮蔽部件140被安装在其中,且感应孔部116"的两端可与密封空间S3和壳体112的外部相连通地连接。此外,泄漏感应单元120和遮蔽部件140与图1至图6中所示的结构相同,在此省略详细的说明。

如上所述,根据本发明的一个实施例的泄漏感应结构不仅可适用唇形密封型的密封系统100、100',还可简单地适用于机械密封型的密封系统100"。

图10是示出根据本发明的一个实施例的泄漏感应系统的控制结构的概略性结构图。

参照图1和图2以及图10,泄漏感应单元120可包含配置在密封空间S1的传感器121、122、123、124、125,来感应泄漏至密封空间S1内部的异物或密封空间S1的环境变化中的至少任何一个。

泄漏至密封空间S1内部的异物可以是气体、液体、或异物中的至少任何一个形态,密封空间S1的环境变化可以是由于温度或压力中至少任何一个泄漏而产生的变化。

例如,泄漏感应单元120可包含:气体感应传感器121、液体感应传感器122、异物感应传感器123、压力感应传感器124、或温度感应传感器125中的至少任何一个。

气体感应传感器121是用于感应泄漏至密封空间S1的泄漏气体的传感器,且液体感应传感器122是用于感应泄漏至密封空间S1的泄漏液体的传感器,且异物感应传感器123是用于感应侵入密封空间S1的异物的传感器,此外,压力感应传感器124是用于感应密封空间S1内压力变化的传感器,且温度感应传感器125是用于感应密封空间S1内温度变化的传感器。

此外,在图1至图9示出的根据本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100中,为了便于说明,虽然泄漏感应单元120以气体感应传感器121被形成,但如图10中所示出的,可选择气体感应传感器121、液体感应传感器122、异物感应传感器123、压力感应传感器124、或温度感应传感器125中的任何一个或多个来适当地组合构成泄漏感应单元120。如上所述,泄漏感应单元120的结构可根据密封系统的设计条件和状况被多样化地改变。

参照图1至图10,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100可进一步包括通信单元150。通信单元150是将泄漏感应单元120的感应值传送到密封装置主体110外部的装置。在此,所述通信单元150可通过无线方式或有线方式中的至少任何一个方式来传递信号。

通信单元150可配置在密封装置主体110来与泄漏感应单元120进行信号传递。图1至图9中通信单元150被说明配置在遮蔽部件140的锁紧部144。即,通信单元150与泄漏感应单元120一样,可与遮蔽部件140形成为一个模块。在此,通信单元150和泄漏感应单元120可与遮蔽部件140连接来互相传递信号。当如上所述,遮蔽部件140和泄漏感应单元120以及通信单元150形成为一个模块时,只需遮蔽部件140的安装拆卸操作便,泄漏感应单元120以及通信单元150便可一起被安装,且泄漏感应单元120以及通信单元150的维修及管理可更容易地被实施。

但是,并不仅局限于此,可根据密封系统的设计条件和状况配置在不同的部位。例如,通信单元150可配置在壳体112的外侧面,或是也可配置在与密封装置主体110隔开一定距离的位置中。在这种情况下,通信单元150与泄漏感应单元120连接进行信号传递的操作可能较难及复杂。

参照图1和图10,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100可进一步包括终端单元160。

终端单元160可以便携式形态,个别地提供给密封装置主体110的管理者。例如,终端单元160可包含电脑、手机、智能手机、平板电脑、电子书、PDA、或是便携式游戏机中的至少一个。如上所述,终端单元160中可具备用于标示泄漏感应单元120的感应值的标示部,管理者的指示被输入的操作部、以及用于接收传送的泄漏感应单元120的感应值或用于传送管理者的指示的通信部等。因此,密封装置主体110的管理者可实时地确认泄漏感应单元120的感应值,并根据泄漏感应单元120的感应值迅速地进行处理。

参照图1和图10,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100可进一步包括显示单元172和警报单元174。

显示单元172或警报单元174可配置在用于管理密封系统100和机械装置等的管理台170中。管理台170可以是管理者聚集的控制塔,不仅可实时地管理密封系统100和机械装置的运作状态,还可迅速处理故障或错误运作的发生,从而应对事故和生产量低下。如上所述的管理台170一般可位于机械装置的安装位置附近,但并不局限于此,可根据周边的状况被安装在其他位置中。

显示单元172可实时地显示泄漏感应单元120的感应值,且警报单元174可在泄漏感应单元的感应值超出设定范围时发出警报音。显示单元172可包括由监视器或照射器等形成的显示装置。当泄漏感应单元120的感应值为危险区域时,警报单元174可发出警报音,并可根据预先设定的条件执行通知功能。因此,显示单元172或警报单元174中可具备用于接收泄漏感应单元120的感应值的通信部。

参照图1和图10,根据本实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100可进一步包括控制单元180。

控制单元180可连接至通信单元150和驱动轴运作部190进行信号传递,根据泄漏感应单元120的感应值来控制驱动轴102的运作。在此,驱动轴运作部190可使驱动轴旋转或是使驱动轴102以轴方向直线往返的部件。具体地,控制单元180可与通信单元150连接进行信号传递,来接收传递的泄漏感应单元120的感应值。此外,控制单元180与驱动轴运作部190连接进行信号传递来根据泄漏感应单元120的感应值适当地调节驱动轴102的运作。

以下,在本实施例中,为了便于说明,虽然机械装置是具备旋转运动的驱动轴的旋转机械,并据此被说明是驱动轴运作部190使驱动轴102旋转,但是,并不局限于此,本实施例可适用于具备往返运动的驱动轴的机械装置,或具备旋转运动和直线往返运动都可能的驱动轴的机械装置。

此外,控制单元180可具有几种运作模式。

控制单元180的第一运作模式是在接收泄漏感应单元120的感应值后,传送至终端单元160和显示单元172或警报单元174中至少一个的模式。与上述不同,泄漏感应单元120的感应值也可通过通信单元150被直接传递至终端单元160和显示单元172或警报单元174。但是,在本实施例中,通信单元150将泄漏感应单元120的感应值传送至控制单元180,且控制单元180将泄漏感应单元120的感应值适当地分至终端单元160和显示单元172或警报单元174。

如上所述,第一运作模式中,根据传送泄漏感应单元120的感应值的对象,控制单元180可将泄漏感应单元120的感应值改变成适当类型的信号。

即,控制单元180可将泄漏感应单元120的感应值改变成显示单元172、警报单元174、或终端单元160中可处理的信号类型。此外,控制单元180可根据与显示单元172、警报单元174、或终端单元160的距离和移动与否等,直接传递信号或通过国家通信网来传递信号。

例如,由于显示单元172或警报单元174是相对控制单元180距离较近的固定对象,因此,控制单元180可将泄漏感应单元120的感应值直接传递至显示单元172或警报单元174。上述方式在安全侧面具有较强的优势。

相反,由于终端单元160是相对控制单元180距离较远的移动对象,因此,控制单元180可通过国家通信网将泄漏感应单元120的感应值传送到终端单元160。上述方式就算管理者不在现场,只要有国家通信网的地方,便可实时地确认现场状况,因此具有优势。

控制单元180的第二运作模式是从管理台170或终端单元160中接收到指示事项后,调整驱动轴运作部190的运作调整模式。第二运作模式中,将从管理台170或终端单元160传递的信号进行分析后,可改变驱动轴102的驱动算法,传送至驱动轴运作部190。

即,控制单元180,根据通过管理台170或终端单元160传达的管理者的意图,可控制驱动轴102的运作。因此,控制单元180可与管理台170或终端单元160双方向地通信连接。

此外,终端单元160中可安装软件,用来控制单元180的双方向通信和显示泄漏感应单元120的感应值。即,终端单元160无需另外制备,可在现正使用的智能手机或平板电脑安装用于感应泄漏的软件,来作为终端单元160。因此,可减少另外制备终端单元160的费用,只需简单地修改软件的操作便可在多种环境中进行使用。例如,软件可包括:能够安装在终端单元160中的嵌入式程序、电脑用安装程序、智能手机或平板电脑应用程序等。

有关上述构成的本发明的一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统100的运作及运作效果如下所述。以下,以图1至图3,以及图9中所示的实施例为中心进行说明。

首先,将具备泄漏感应单元120和通信单元150的遮蔽部件140安装在感应孔部116中,在该状态下,将密封装置主体110安装在旋转机械的驱动轴102中,来运作旋转机械。

旋转机械的驱动轴102以设定速度进行旋转,且泄漏感应单元120的气体感应传感器121探测密封件114之间形成的密封空间S1。

此外,通信单元150将泄漏感应单元120的感应值实时地传送至控制单元180。控制单元180可将泄漏感应单元120的感应值适当地改变,分配到管理台170和终端单元160。

管理台170的显示单元172显示出经控制单元180传递的信号,且管理台170的警报单元174分析经控制单元180传递的信号,当泄漏感应单元120的感应值超出设定范围时,发出警告音。同时,终端单元160通过特定的应用程序,来实时地显示泄漏感应单元120的感应值。

管理台170的管理者通过显示单元172和警报单元174来确认密封系统100的泄漏与否,当密封系统100的泄漏被确认时,将与旋转机械的运作相关的指示传送至控制单元180。此外,外部管理者通过终端单元160来确认密封系统100的泄漏与否,当密封系统100的泄漏被确认时,将与旋转机械的运作相关的指示传送至控制但与180。

如上所述,通过传送的管理者的指示事项,控制单元180适当地改变驱动轴102的运作算法,并利用该运作算法来控制驱动轴运作部190的运作。

例如,当确认密封系统100的泄漏较严重时,可停止驱动轴运作部190的运作,当密封系统100具有泄漏的可能性时,可将驱动轴102的旋转速度减小,来控制驱动轴运作部190的运作。

在本实施例中,可实时地感应泄漏与否,正确地判断密封件114的更换时期,由此,与按一定时期更换密封系统100的现有方式相比,可增加密封系统100的实际使用时间。

图11是示出根据本发明的另一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统200的主要结构图,且图12是图11中示出的“B”的扩大图。

图11至图12中与图1至图3示出的参照符号相同的参照符号表示相同的部件。以下,针对与图1至图3中示出的密封系统100的不同点来进行说明。

参照图11至图12,根据本发明的其他实施例的具有泄漏感应功能的密封系统200与图1至图3中示出的密封系统100的不同之处在于:泄漏感应单元220和密封空间S1之间形成的允许距离D可自由地调节;以及第一壳体部130和固定环部件130之间所形成的凹槽形态的延伸空间部116c配置在第一壳体部130的内周面。

根据实施例的泄漏感应单元220可具有传感器部121和长度调节部222。

在此,传感器部121与图1至图3中示出的密封系统100相同,是用于感应泄漏气体的气体感应传感器121,但并不局限于此,传感器部121也可以是用于感应密封系统200泄漏的其他种类的传感器。

此外,长度调节部222可配置在遮蔽部件140和传感器部121之间来调节长度。因此,可根据密封系统200的设计条件和状况,适当地调节传感器部121的允许距离D,从而正确地维持传感器部121的感应度。特别是,无需更换部件可用于不同类型的密封系统200,因此,可体现出遮蔽部件140和泄漏感应单元220的部件通用化。

长度调节部222的一端可与遮蔽部件140连接,且长度调节部222的另一端可与传感器部121连接。因此,传感器部121可将长度调节部22和遮蔽部件140作为媒介于通信单元150连接传递信号。

如上所述,长度调节部222可通过长度能够调节的多种结构被形成。例如,长度调节部222可通过螺丝连接结构、齿轮结合结构、或折叠结构等被形成。

在此,长度调节部222的螺丝连接结构为长度调节部222的一端与遮蔽部件140的一部分中螺栓与螺母互相对应形成的结构。因此,可将长度调节部222的一端或遮蔽部件140的一部分旋转,长度调节部222的一端可插入至遮蔽部件140或是从遮蔽部件140脱离,来调节长度。

此外,长度调节部222的齿轮结合结构是通过蜗杆齿轮(worm gear)或齿条(rack)和小齿轮(pinion gear)等来形成长度调节部222的结构。即,长度调节部222的一端可配置蜗杆(worm)或齿条,且遮蔽部件140的一部分中可配置蜗轮(worm wheel)或小齿轮。

此外,在本实施例中,长度调节部222可通过折叠结构被形成来调节长度。长度调节部222的一端可配置传感器部121。长度调节部222的另一端可与遮蔽部件140连接。

如上所述的长度调节部222可以是多个圆筒222a、222b、222c互相被插入的叠加形状。即,长度调节部222可以是与FM接收天线相似的结构。此外,长度调节部222的内部可配置长度调节杆(未示图),可将该长度调节杆推或拉,来调节长度调节部222的长度。

特别是,第一壳体部130的内周面中对应于感应孔部116的位置中,可形成有环形的凹槽116c,该凹槽根据固定环部件132的外缘被形成,与感应孔部116相连通。此外,该凹槽116c的驱动轴长度方向的宽度优选是比感应孔部116的直径更长。因此,第一壳体部130和固定环部件132的装配过程中,就算第一壳体部130中形成的感应孔部116和固定环部件132中形成的感应孔部116不配置在同一轴线上,流体也可互相连通,因此可提高装配的便利性。

图13是根据本发明的又另一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统300的主要结构图。

图13中与图1至图3示出的参照符号相同的参照符号表示相同的部件。以下,针对与图1至图3中示出的密封系统100的不同点来进行说明。

参照图13,本发明的又另一个实施例的具有泄漏感应功能的密封系统300,其与图1至图3中示出的密封系统100的不同之处在于,泄漏感应单元320配置在以密封件114为中心互相相邻的密封空间S1、S2中。

泄漏感应单元320可包括:光传感器322、324,配置在以密封件114为中心互相相邻的密封空间S1、S2中。因此,与图1至图3中示出的泄漏感应单元120不同,在本实施例中,泄漏感应单元320以密封件114为中心被配置在两侧。

如上所述,泄漏感应单元320可具有发光传感器322和受光传感器324。发光传感器322可配置在位于密封件114两侧的密封空间S1、S2中的任何一个(S1)中,且受光传感器324可配置在位于密封件114两侧的密封空间S1、S2中的另一个(S2)中。此外,发光传感器322可向密封件114照射光,且受光传感器324可感应穿过密封件114的光。当受光传感器324中感应到发光传感器322的光时,密封件114的一部分可能会破损存在空隙,其表示密封件114的泄漏可能性较高。

此外,在密封装置主体310中,可配置两个感应孔部316、317,分别与互不相同的密封空间S1、S2相连接。具有发光传感器322的遮蔽部件140可与两个感应孔部316、317中的任何一个(316)结合,且具有i受光传感器324的遮蔽部件140可与两个感应孔部316、317中的另一个(317)结合。

此外,上述的实施例中,说明了以唇形密封构成的一对密封件114之间形成有密封空间S1,但根据安装环境或用户的需要,一对密封件114之间也可添加配置机械密封或磁封,或是也可以是其他形态的密封件来代替唇形密封。

如上所述,在本发明的实施例中,虽然通过限定的实施例和附图对类似具体的构成要素等特定事项进行了说明,但其仅被提供来用于理解整个发明,本发明并不局限于上述的实施例,本发明所属领域中的普通技术人员可对此进行多种修改和变形。因此,本发明的思想并不局限于说明的实施例,其由后述的权利要求范围以及与权利要求范围均等或同等性变形的所有本发明的思想范围被定义。

产业上利用可能性

本发明是涉及一种将旋转运动或直线往返运动的驱动轴密封的密封系统,特别是,涉及一种具有泄漏感应功能的密封系统,可迅速并正确地感应出密封系统的密封件的泄漏与否。

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