专利名称：旋转轴用高速高压气体密封集成试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体密封试验台领域，更具体地说，涉及一种旋转轴用高速高压气体密封(以下简称密封)集成试验台。
背景技术：
旋转轴用高速高压密封试验台，普遍应用于各种气体的密封实验，如干气、迷宫、 刷式密封等。公知技术中的旋转轴用高速高压密封试验台是由电动机、低速联轴器、齿轮增速机构、高速联轴器、润滑系统、冷却系统、仪表、试验机构和测试仪器组成的。这类密封试验台主要存在以下问题1、另设密封腔体，模拟真空工况。2、另设实验转轴，往往是单侧悬臂式，轴向力不能平衡。3、系统复杂，机构多，故其需要复杂的润滑系统、振动大、可靠性差，而且噪音污染十分严重。4、安装不方便，需拆卸联轴器安装密封，精度低。5、成本高、能耗大。迄今还未见有既能平衡轴向力、减小主轴跨度、提高临界转速，又能省去增速机构、且结构简单的集成试验台，即集成密封承压腔体与驱动高速运转轴旋转的电驱于一体。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、效率高、运转平稳，且集成密封承压腔体与驱动高速运转轴旋转的电驱于一体的试验台。本发明提供了一种旋转轴用高速高压气体集成密封试验台，其特征在于包括腔体8、端盖1、电驱定子6、电驱转子7、转轴5、承压接线端子3、轴承9、密封圈11 ；集成试验台的密封承压腔体与驱动高速运转轴旋转的电驱于一体，由整体铸造腔体8和两侧对称安装的端盖1构成承压密封腔2，电驱转子7和电驱定子6装在承压密封腔2中，电驱接线由承压接线端子3引出；转轴5为双伸轴结构，由安装在端盖1上的轴承9支撑，呈双悬臂式； 气体由导气孔10引入。所述腔体8带有夹套4水冷结构。所述两侧对称安装的端盖1与转轴5同心安装，端盖1上有轴承座结构。所述承压接线端子3由金属引线柱、绝缘套和密封橡胶垫组成；金属引线柱垂直于转轴中心线安装在壳体的左侧或右侧，金属引线柱上设有螺纹结构，密封橡胶垫通过螺纹结构对称安装在金属弓I线柱上下两端。所述导气孔10圆周均布半径小于端盖1止口半径。电驱可在较高气体振动下高速运转，电机由夹套4水冷，下侧进水，上侧出水；承压接线端子3处结构可密封高压气体，将三相交流电引入。转轴5即高速轴为双伸轴结构，其两侧外伸部分即为密封试验主轴，由安装在端盖1上的轴承9支撑，呈双悬臂式。可同时试验两套密封，试验的承压腔体在两套密封作用下形成封闭腔体，模拟真实工况，气体由圆周均布设在端盖1上的导气孔10引入，平衡轴向力；双伸轴也可以在单侧轴上试验轴向力自平衡的双端面密封，可以同时测试两套或两个不同的轴向力自平衡密封。端盖1的外表面有圆周均布的多螺纹孔结构，可试验各种尺寸高压气体密封，双侧安装机械密封时，轴向力自动平衡，密封拆装方便。与已有技术相比，本发明有益效果体现在1、本发明集成密封承压腔体与驱动高速运转轴旋转的电驱于一体，由腔体和端盖构成承压密封腔，电驱转子和电驱定子装在承压密封腔中，电驱接线由承压接线端子引出， 驱动转子从而带动密封在较高气体振动电机输出轴上可试验高压气体密封。2、本发明可以试验各种尺寸多端面的高速高压气体密封，转轴(即高速轴)由可承受推力的高速脂润滑轴承支撑，转轴为双伸轴结构，其两侧外伸部分即为密封试验主轴， 由安装在端盖上的轴承支撑，呈双悬臂式。同时试验两套密封时，试验的承压腔体在两套密封作用下形成封闭腔体，模拟真实工况，气体由导气孔引入，平衡轴向力；也可以在单侧轴上试验轴向力自平衡的双端面密封，可以同时测试两套或两个不同的轴向力自平衡密封。3、本发明无复杂的增速机构，直接在转轴上安装被试密封，提高了安装精度；直接由变频电机调节转速，省去了复杂的润滑系统；直接由机壳夹套水冷，省去了复杂的冷却系统；减小了振动和噪音，提高了可靠性。
下面结合和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。图1是本发明的结构示意图1为端盖；2为承压密封腔；3为承压接线端子；4为夹套；5为转轴(即高速轴)； 6为电驱定子；7为电驱转子；8为腔体；9为轴承；10为导气孔；11为密封圈。图2是本发明的一个实例示意图12和13为双端面干气密封。图3是本发明的另一个实例示意图14为离心密封。下面结合附图和实例对本发明进一步说明。
具体实施例方式参照图2，本发明由腔体8和端盖1构成承压密封腔2，由密封圈11密封，压力可达IOMPa ；电驱转子7和电驱定子6装在承压密封腔2中，电驱可在较高气体振动下高速运转，电机由夹套4水冷，下侧进水，上侧出水；承压接线端子3处结构可密封高压气体，将三相交流电引入。转轴5(即高速轴)为双伸轴结构，其两侧外伸部分即为密封试验主轴，由安装在端盖1上的轴承9支撑，呈双悬臂式。通过端盖1的外表面有圆周均布的多螺纹孔结构，在双伸轴上安装二级双端面干气密封12和13时，气体由圆周均布设在端盖1上的导气孔10进入承压密封腔体2，形成密封腔体，模拟真实工况，平衡轴向力。参照图3，也可以通过端盖1的外表面有圆周均布的多螺纹孔结构，在单侧(左侧或右侧)轴上安装轴向力自平衡的双端面离心密封14，模拟真实工况，自平衡轴向力。本发明的主要参数为转速0 16000r/min被试密封压力0 IOMPa被试密封尺寸范围60mm 250mm。
权利要求
1.旋转轴用高速高压气体密封集成试验台，其特征在于包括腔体(8)、端盖(1)、电驱定子(6)、电驱转子(7)、转轴(5)、承压接线端子(3)、轴承(9)、密封圈(11)；集成试验台的密封承压腔体与驱动高速运转轴旋转的电驱于一体，由整体铸造腔体(8)和两侧对称安装的端盖(1)构成承压密封腔( ，电驱转子(7)和电驱定子(6)装在承压密封腔O)中，电驱接线由承压接线端子⑶引出；转轴(5)为双伸轴结构，由安装在端盖⑴上的轴承(9) 支撑，呈双悬臂式；气体由导气孔(10)引入。
2.根据权利要求1所述的旋转轴用高速高压气体密封集成试验台，其特征在于所述腔体(8)带有夹套(4)水冷结构。
3.根据权利要求1所述的旋转轴用高速高压气体密封集成试验台，其特征在于所述两侧对称安装的端盖(1)与转轴(5)同心安装，端盖(1)上有轴承座结构。
4.根据权利要求1所述的旋转轴用高速高压气体密封集成试验台，其特征在于所述承压接线端子(3)由金属引线柱、绝缘套和密封橡胶垫组成；金属引线柱垂直于转轴中心线安装在壳体的左侧或右侧，金属引线柱上设有螺纹结构，密封橡胶垫通过螺纹结构对称安装在金属引线柱上下两端。
5.根据权利要求1所述的旋转轴用高速高压气体密封集成试验台，其特征在于所述导气孔(10)圆周均布半径小于端盖⑴止口半径。
全文摘要
旋转轴用高速高压气体密封集成试验台涉及气体密封试验台领域。其特征是集成试验台的密封承压腔体与驱动高速运转轴旋转的电驱于一体。由整体锻造腔体和两侧对称安装的端盖利用密封圈组成承压密封腔，电驱转子和定子装在承压密封腔中，三相交流电由承压接线端子引入到电驱定子，腔体上有夹套水冷结构；转轴(即高速轴)由安装在端盖上的轴承支撑，转轴的两侧外伸部分即为密封试验主轴，呈双悬臂式；端盖的外表面有圆周均布的多螺纹孔结构。本发明可试验各种尺寸高压气体密封，双侧安装机械密封时，轴向力自动平衡，密封拆装方便，是研究开发旋转轴用高速高压气体密封装置的重要手段。
文档编号G01M3/02GK102207418SQ20111008470
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者冯坤, 张秋翔, 李双喜, 蔡纪宁, 陈杰 申请人:北京化工大学