一种新型液膜密封空化观测实验装置的制作方法

本实用新型属于非接触式机械密封实验装置领域，涉及一种新型液膜密封空化观测实验装置。

背景技术：

液膜密封主要用来防止流体机械中机体与轴之间流体的泄漏，属于非接触式机械密封，与同结构类型的接触式机械密封相比降低了泄漏量甚至可做到被密封介质的零泄漏、零逸出，减少了对环境的污染，同时对密封端面的润滑状态和操作性稳定性有了一定的改善，大大的提升了使用寿命，降低了运行维护费，但是由于液膜密封工作过程中存在液膜空化现象，空化现象对密封端面间液膜压力的分布、液膜承载能力及密封稳定性具有较大影响，而目前有关液膜密封装置大多采用内装式，不能直接观察到空化现象的发生。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型设计了一种新型液膜密封空化观测实验装置，其解决方案如下：

一种新型液膜密封空化观测实验装置，其特征在于：包括传动轴I、试验台卡盘Ⅱ、连接板(2)、连接腔体(7)、加长腔体(10)、透明压盖(14)、轴承侧密封动静组件(4)、液膜密封动静组件(12)、带无频光源的高速射相机Ⅲ和水槽Ⅴ，所述试验台卡盘Ⅱ与连接板(2)连接，所述轴承侧密封动静组件(4)与连接板(2)连接，所述连接板(2)与连接腔体(7)连接，所述连接腔体(7)与加长腔体(10)连接，所述加长腔体(10)与透明压盖(14)连接，所述透明压盖(14)与液膜密封动静组件(12)连接，所述带无频光源的高速射相机Ⅲ与液膜密封端面水平对齐，所述水槽Ⅴ与密封腔体内侧连通。

所述液膜密封动静组件(12)包括O形圈(36)、外轴套(37)、内六角凹端紧定螺钉(38)、外弹簧座(39)、推环(40)、外压紧套(41)、内六角圆柱头螺钉(42)、动环(43)、静环(44)、O形圈(45)、卡环(46)、中间轴套(47)、O形圈(48)、弹簧(49)、O形圈(50)和O形圈(51)，所述外弹簧座(39)与中间轴套(47)连接，所述推环(40)与外弹簧座(39)间设置弹簧(49)，所述推环(40)与动环(43)连接，所述动环(43)通过卡环(46)与外弹簧座(39)连接，所述静环(44)与动环(43)连接，所述动环(43)与中间轴套(47)连接，所述中间轴套(47)与外压紧套(41)连接，所述外压紧套(41)通过内六角圆柱头螺钉(42)与外轴套(37)连接。

所述液膜密封动静组件中静环外侧裸露，便于测量静环温度，为分析空化效应提供更准确的参数。

所述液膜密封动静组件中静环材料为S1系石英玻璃，所述压盖采用透明材质，可直接观察工作过程中是否发生空化现象。

所述带有无频光源的高速射相机全程拍摄实验过程。

所述水槽防止密封腔体内侧气体进入外侧，避免由于其他因素产生的空化现象。

该装置采用轴承侧密封和液膜密封两级串联而成，其中，液膜密封为主密封，起到密封介质的作用；轴承侧密封为副密封，用于密封两套密封之间的封油，并可在主密封意外失效时起到安全密封的作用，两级结合工作大大提高了密封的可靠性。

附图说明

图1：一种新型液膜密封空化观测实验装置。

图2：轴承侧密封动静组件。

图3：液膜密封动静组件。

注：Ⅴ为压盖(14)采用金属件时的方案。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做具体的说明：

实施例一

如附图1、附图2、附图3所示，本实用新型实验装置包括:内六角圆柱头螺钉(1)、(5)、(6)、(9)、(11)、(20)、(23)和(42)，连接板(2)，O形圈(3)、(8)、(13)、(26)、(27)、(32)、(34)、(36)、(45)、(48)、(50)和(51)，轴承侧密封动静组件(4)，连接腔体(7)，加长腔体(10)，液膜密封动静组件(12)，透明压盖(14)，开槽平端紧定螺钉(15)，紧固端盖(16)，I型六角螺母(17)，外压盖(18)，防转销(19)和(22)，锁紧螺母(21)，内压紧套(24)和外压紧套(41)，静环(25)和(44)，传动销(28)，内轴套(29)和外轴套(37)，动环(30)和(43)，卡环(31)和(46)，弹簧(33)和(49)，内弹簧座(35)和外弹簧座(39)，内六角凹端紧定螺钉(38)，推环(40)，中间轴套(47)，I.传动轴，Ⅱ.试验台卡盘，Ⅲ.带无频光源的高速射相机，Ⅴ.水槽，管口A.连接腔体出口，管口B.腔体排液放空口(阀门)，管口C.连接腔体进口，管口D.轴承侧排液口(开启)。

所述连接板(2)通过内六角圆柱头螺钉(1)与试验台卡盘Ⅱ连接，所述轴承侧密封动静组件(4)通过内六角圆柱头螺钉(5)与连接板(2)连接，所述连接腔体(7)通过内六角圆柱头螺钉(6)与连接板(2)连接，所述加长腔体(10)通过内六角圆柱头螺钉(9)与连接腔体(7)连接，所述透明压盖(14)通过内六角圆柱头螺钉(11)与加长腔体(10)连接，所述液膜密封动静组件(12)与透明压盖(14)连接，所述高速射相机Ⅲ与液膜密封端面水平对齐，所述水槽与密封腔体内侧连通，所述轴承侧密封动静组件(4)通过内轴套(29)与传动轴I连接，所述轴承侧密封动静组件(4)中内弹簧座(35)通过内六角圆柱头螺钉(5)与连接板(2)连接，所述静环(25)通过卡环(31)与内弹簧座(35)连接，所述内弹簧座(35)与静环(25)间设置弹簧(33)，所述静环(25)与动环(30)连接，所述动环(30)与內轴套(29)连接，所述内压紧套(24)通过内六角圆柱头螺钉(23)与內轴套(29)连接，所述液膜密封动静组件(12)通过锁紧螺母(21)与传动轴I连接，所述液膜密封动静组件(12)中外弹簧座(39)与中间轴套(47)连接，所述推环(40)与外弹簧座(39)间设置弹簧(49)，所述推环(40)与动环(43)连接，所述动环(43)通过卡环(46)与外弹簧座(39)连接，所述静环(44)与动环(43)连接，所述动环(43)与中间轴套(47)连接，所述中间轴套(47)与外压紧套(41)连接，所述外压紧套(41)通过内六角圆柱头螺钉(42)与外轴套(37)连接。

该实验装置中所述液膜密封静环外侧裸露，便于测量静环温度；所述静环和透明压盖采用有机玻璃材质，可直接观察到泄露状况；所述带有无频光源的高速射相机可全程观测实验过程；所述水槽与密封腔体内侧连通，防止内侧气体进入外侧，避免由于其他因素产生的空化现象；采用轴承侧密封和液膜密封两级串联而成，其中，液膜密封为主密封，起到密封介质的作用；轴承侧密封为副密封，用于密封两套密封之间的封油，并可在主密封意外失效时起到安全密封的作用，两级结合工作大大提高了密封的可靠性。

本说明书所述的内容仅为本实用新型的典型实施例，但本实用新型的范围不仅仅局限于上述实施例，凡基于本实用新型所作的任何改动均属本实用新型要求保护的范围。