一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置的制作方法

本发明属于转动轴密封，具体涉及一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置。

背景技术：

1、机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力或磁力作用，以及辅助密封的配合下，保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。其主要结构包括静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈以及静环密封圈。而按不同的标准，又可以将其可分为平衡型与非平衡型、内装式与外装式、单端面与双端面、内向流与外向流等多种不同类型。

2、机械密封常用作工业设备的密封，而其中带有回转轴结构的设备对密封的可靠性要求更高。单一形式的密封方法使用时均有局限性，因此回转轴采用的机械密封通常有多级密封结构，以保证轴封的稳定可靠。

3、此外，由于使用回转轴密封的设备工况有时较为恶劣，在设备回转轴跨度长、负载大的情况下，对密封装置对中度的稳定性有较高的要求，而目前已有的轴封结构面临着轴向窜动以及径向跳动带来的密封失效问题。

4、其中，授权号cn217874172u中公开的一种泵用多级机械密封采取了多级机械密封结构，其定位方式为利用动环表面环形定位槽与定环上的定位杆进行匹配定位，此种定位方式在轴产生位移时，会受到径向力的作用，进而导致密封失效以及密封结构的损坏。

5、现存的轴封结构对设备产生形变的自适应性较差，无法保证其密封效果的一致性。且现有的集合多种密封形式的轴封结构对于精度的要求更加严格，因此想要实现最佳密封效果并保证其可以在恶劣工况下及长跨度轴上使用较为困难。

技术实现思路

1、本申请解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，满足在恶劣工况下长跨度回转轴的轴封的使用要求。

2、本申请提供的技术方案如下：

3、一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，包括连接于回转轴两端的固定端和滑动端，固定端和滑动端均连接于设备外壳与回转轴之间；滑动端包括沿回转轴轴线依次连接的预密封结构、膨胀节、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件，预密封结构、膨胀节、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件均套设于回转轴外，回转轴外固定有轴套，自支撑轴承组件包括调心辊子轴承和定位外壳，调心辊子轴承的内圈连接于轴套、外圈连接于定位外壳，定位外壳与多级组合式密封结构连接，膨胀节为柔性结构。

4、在密封装置的一个可实现方式中，所述滑动端还包括定位卡盘结构，定位卡盘结构连接于设备外壳与预密封结构之间，定位卡盘结构收紧时与回转轴同轴线。

5、在密封装置的一个可实现方式中，所述预密封结构包括预密封环和连接于预密封环内侧的多级静密封结构，多级静密封结构与回转轴外壁接触，预密封环与定位卡盘结构固定连接。

6、在密封装置的一个可实现方式中，所述膨胀节包括波纹管、以及连接于波纹管两端的内端法兰和外端法兰，内端法兰固定连接于预密封结构，外端法兰固定连接于多级组合式密封结构。

7、在密封装置的一个可实现方式中，所述多级组合式密封结构包括固定套筒和连接于固定套筒和轴套之间的动密封结构，固定套筒与膨胀节和定位外壳均固定连接。

8、在密封装置的一个可实现方式中，所述定位外壳包括固定连接的轴承罩和轴承座盖，轴承罩与膨胀节和固定套筒固定连接，轴承罩和轴承座盖套设于轴承外侧，轴承罩的内侧一端与轴承外圈的端面之间有间隙，以供轴承滑动调位。

9、在密封装置的一个可实现方式中，所述轴承的两个端面与定位外壳之间形成空腔，轴套与定位外壳之间设置密封结构，以使定位外壳内腔与外界隔离。

10、在密封装置的一个可实现方式中，所述密封结构包括两个轴承部分密封圈，一个轴承部分密封圈用于密封固定套筒与轴套之间的间隙、另一个轴承部分密封圈密封轴套与轴承座盖之间的间隙，使得轴承两端的空腔均与外界隔离。

11、在密封装置的一个可实现方式中，所述轴承罩开设有隔离气入口，隔离气入口一端连通于轴承两端的空腔、另一端连通于轴承罩的外壁并与隔离气源连接。

12、在密封装置的一个可实现方式中，所述固定端包括沿回转轴轴线依次固定连接的定位卡盘结构、预密封结构、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件，定位卡盘结构、预密封结构、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件均套设于回转轴外，回转轴外固定有轴套，自支撑轴承组件包括调心辊子轴承和定位外壳，调心辊子轴承的内圈连接于轴套、外圈连接于定位外壳，定位外壳与多级组合式密封结构连接。

13、综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

14、(1)动环与静环上的两道多级密封结构由动密封与静密封结合，最大程度上的保证了密封的可靠性，同时多级密封结构的密封形式可根据工况进行组合搭配，具有极佳的适应性能；

15、(2)此密封装置的外壳可通过膨胀节部分的形变，对设备回转轴在各种工况下所产生的膨胀量以及跳动量都可以进行吸收，从而保证密封装置整体的配合精度始终稳定在设计范围内，可在设备运转时实现自适应的对中，进而使得密封装置的可靠性和使用寿命得到保证；

16、(3)所述的第二道密封，即动密封机构设置在膨胀节与回转轴之间的空隙中，既可以满足其工作环境要求，保证动密封机构的可靠性，又能最大程度上的减小密封装置的整体长度，强化其一体性及工作稳定性；(在方案或实施方案中中详细描述该结构)

17、(4)所述的轴承可根据实际工况进行调节，作为回转轴的副轴承，既可以保障密封装置支撑，又可通过外圈连接密封装置外壳对回转轴起到辅助支承作用，进一步增强设备运转的稳定性，并加强密封装置的稳定性，该轴承也可以作为回转轴的主轴承，可根据具体的载荷进行调整选择；

18、(5)所述的轴承近端与装置外壳之间留有一定空隙，可根据工作时膨胀节的形变调节进行自适应的滑动调节，可达到装置自适应的对中的功能，从而保障密封装置整体可靠性；

19、(6)所述的轴承端面与装置外壳之间留有空间，此空间底部有密封结构，使轴承两端分别形成了环形的密封空间，可以保障轴承工作环境的稳定，确保密封装置的稳定运行，此空间也可根据需要通密封气，以加强装置密封效果.

技术特征：

1.一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：包括连接于回转轴(7)两端的固定端和滑动端，固定端和滑动端均连接于设备外壳(6)与回转轴(7)之间；

2.根据权利要求1所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述滑动端还包括定位卡盘结构(1)，定位卡盘结构(1)连接于设备外壳(6)与预密封结构(2)之间，定位卡盘结构(1)收紧时与回转轴(7)同轴线。

3.根据权利要求2所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述预密封结构(2)包括预密封环和连接于预密封环内侧的多级静密封结构，多级静密封结构与回转轴(7)外壁接触，预密封环与定位卡盘结构(1)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述膨胀节(3)包括波纹管(3-3)、以及连接于波纹管两端的内端法兰(3-1)和外端法兰(3-2)，内端法兰(3-1)固定连接于预密封结构(2)，外端法兰(3-2)固定连接于多级组合式密封结构(4)。

5.根据权利要求1所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述多级组合式密封结构(4)包括固定套筒和动密封结构，固定套筒套设于轴套(5-2)外侧，动密封结构连接于固定套筒与轴套(5-2)之间，固定套筒固定连接于膨胀节(3)和定位外壳之间。

6.根据权利要求5所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述定位外壳包括固定连接的轴承罩(5-1)和轴承座盖(5-5)，轴承罩(5-1)与膨胀节(3)和固定套筒固定连接，轴承罩(5-1)和轴承座盖(5-5)套设于轴承外侧，轴承罩(5-1)的内侧一端与轴承(5-3)外圈的端面之间有间隙，以供轴承(5-3)滑动调位。

7.根据权利要求6所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述轴承(5-3)的两个端面与定位外壳之间形成空腔，轴套(5-2)与定位外壳之间设置密封结构，以使定位外壳内腔与外界隔离。

8.根据权利要求7所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述密封结构包括两个轴承部分密封圈(5-4)，一个轴承部分密封圈(5-4)用于密封固定套筒与轴套(5-2)之间的间隙、另一个轴承部分密封圈(5-4)密封轴套(5-2)与轴承座盖(5-5)之间的间隙，使得轴承(5-3)两端的空腔均与外界隔离。

9.根据权利要求8所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述轴承罩开设有隔离气入口(5-6)，隔离气入口(5-6)一端连通于轴承(5-3)两端的空腔、另一端连通于轴承罩(5-1)的外壁并与隔离气源连接。

10.根据权利要求1所述的一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，其特征在于：所述固定端包括沿回转轴轴线依次固定连接的定位卡盘结构、预密封结构、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件，定位卡盘结构、预密封结构、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件均套设于回转轴外，回转轴外固定有轴套，自支撑轴承组件包括调心辊子轴承和定位外壳，调心辊子轴承的内圈连接于轴套、外圈连接于定位外壳，定位外壳与多级组合式密封结构连接。

技术总结
一种可自适应对中的多级组合回转轴密封装置，涉及转动轴密封技术领域，包括连接于回转轴两端的固定端和滑动端，固定端和滑动端均连接与设备外壳与回转轴之间；滑动端包括沿回转轴轴线依次连接的预密封结构、膨胀节、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件，预密封结构、膨胀节、多级组合式密封结构和自支撑轴承组件均套设于回转轴外，回转轴外固定有轴套，自支撑轴承组件包括调心辊子轴承和定位外壳，调心辊子轴承的内圈连接于轴套、外圈连接于定位外壳，定位外壳与多级组合式密封结构连接，膨胀节为柔性结构。满足在恶劣工况下长跨度回转轴的轴封的使用要求。

技术研发人员：许杰,张彦军,宋小飞,董强,杜闰萍,张寒,朱振宇,杨阳
受保护的技术使用者：北京航天石化技术装备工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8