温度适用范围大的波纹管干气密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于：包括设置于密封压盖与轴之间的弹力补偿组件、静环及动环，其中：所述波纹管弹力补偿组件的一端设有基环，上述基环固定在密封压盖上，波纹管弹力补偿组件的端面嵌入基环的端面凹槽内；所述静环固定在波纹管弹力补偿组件的另一端，所述动环设置在静环的外端，动环与静环接触端面上开有至少六个动压槽；上述两个动压槽之间的凸缘为密封坝，上述动压槽与密封坝及动环内圈壁之间形成密封堰。本实用新型专利技术密封端面非接触，形成密封，其特点为气膜刚度高、稳定性好、端面非接触式、产生热量小，功耗低的特点，能够适应温度高于+230℃及低于-50℃的情况。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
温度适用范围大的波纹管干气密封装置
本技术涉及密封装置，特别高低温通用型的温度适用范围大的波纹管干气密封装置。
技术介绍
近年来干气密封已经在压缩机与离心泵中应用越来越多，因其密封端面不接触，发热量小、功耗低、运行时间长而受欢迎。目前干气密封主要受密封形式、材料耐温性能、对流体介质比较挑剔等因素的限制，我国干气密封相关规范仅应用于温度小于230°C的条件，其中以弹簧型干气密封居多，若介质温度高于230°C，弹簧型干气密封首先因其硬件材料构成就不太适应，首先是弹簧高温失弹，其次辅助密封圈高温时最多只能耐300°C左右而且也不是在此温度下长时间应用，温度低于零下50°C时橡胶密封圈就变脆失效。因此在温度高于230°C及低于50°C的情况下传统干气密封装置存在严重的适应问题，一种能耐高温及低温的干气密封装置具有很大的应用前景。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种能够适应温度高于+230°C及低于_50°C的情况的温度适用范围大的波纹管干气密封装置。本技术采取的技术方案如下，温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于:包括设置于密封压盖与轴之间的弹力补偿组件、静环及动环，其中:所述波纹管弹力补偿组件的一端设有基环，上述基环固定在密封压盖上，波纹管弹力补偿组件的端面嵌入基环的端面凹槽内；所述静环固定在波纹管弹力补偿组件的另一端，所述动环设置在静环的外端，动环与静环接触端面上开有至少二个动压槽；上述两个动压槽之间的凸缘为密封坝，上述动压槽与密封坝及动环内圈壁之间形成密封堰，动环随轴旋转，密封气体存于动压槽内，在自身压力及动压槽剪切压缩作用下，形成气垫，动环与静环接触端面相互分离，形成干气密封。优选地，所述的弹力补偿组件包括静环座、波纹管及波纹管基座，其中:所述波纹管基座的一端嵌入基环的端面凹槽内；所述波纹管的一端固定在波纹管基座上，另一端固定在静环座上；所述静环座上固定有静环，静环与动环配合形成密封面。优选地，所述的动压槽为斜扇形区域；动压槽沿转动方向的起始边线斜角a3为30-70度；动压槽的第二边线与起始边线之间的夹角a4为5-20度。优选地，所述的动压槽的数量η为6-24个，各动压槽沿动环的圆周方向均匀间隔分布，动压槽的深度h为0.005-0.03_。优选地，所述的静环与动环配合形成的密封面的宽度b等于动环端面外径Re减去动环端面内径Ra,宽度b的范围为6-20mm。优选地，所述的动压槽的槽宽al与密封坝的坝宽比值Kl为0.4-5 ;所述动压槽的槽长bl等于动环端面外径Re减去动压槽的内径Rb ;所述密封堰的堰长等于动压槽的内径Rb减去动环端面内径Ra ;上述动压槽的槽长bl与密封堰的堰长的比值K2为0.4_5。优选地，所述的基环与密封压盖之间设置第一柔性石墨密封圈；所述的静环与静环座之间设置第二柔性石墨密封圈；所述的动环与密封压盖之间设置第三柔性石墨密封圈。本技术的有益效果在于:1、用新型动环端面上开有动压槽，随轴旋转时，形成刚度很大的气垫，密封端面非接触，形成密封，其特点为气膜刚度高、稳定性好、端面非接触式、产生热量小，功耗低的特点；其特点为:a、动压槽随轴旋转时，密封气体存在于动压槽里，在自身压力及动压槽剪切压缩作用下，密封气在动压槽里沿动压槽角度为a3的边线流动，新的密封气体再度补充至由角度为a4的边线与动环外径圆组成的区域，因密封堰10有一定宽度起到限流作用，进而动态的密封气体被压缩成气垫(又称气膜)，当波纹管的推力加上密封气体对静环的静压力形成的闭合力等于气膜反力时，密封端面开始脱离(即不接触)，保持一定的气膜厚度3-5 u m,阻止密封气体泄漏，形成密封。b、在硬件配置上可适应高温工况条件，比弹簧型干气密封有不可比的优越性。C、由于为非接触式密封，功耗低，材料耐高温耐磨性好使用寿命长；d、密封气体泄漏量小，可实现零逸出；e、维护成本低。2、采用的柔性石墨密封圈为柔性石墨材料，具有良好的耐腐蚀性与乃高温及超低温的性能，与其他密封件配合时不用考虑其他构件的膨胀系数，从而使得其他密封件的选材更加灵活，不会受到密封圈的限制；3、弹力补偿组件为静止式安装，由两片叠放的凹波片与两片叠放的凸波片先沿内径边缘内焊成子母片，再将若干子母片沿外边缘焊接组成波纹管，热处理后柔和波纹管，再将其与波纹管基座、静环座沿外径边缘组焊成波纹管弹力补偿组件，其有益效果为:a、波纹管弹力补偿采用静止式安装，可适应高速高温条件、在安装时只需一次弯曲，就能自动调节轴与密封腔体的不同心，密封面的跟随性良好，减少了密封件本身的跳动，使密封面端面气膜抗干扰性强稳定，从而延长了密封寿命；b、采用热处理后的焊接的金属波纹管作为弹力补偿组件，可以抗高温和低温不失弹，波纹管本身为平衡型密封，省去了滑动密封圈，又可提供推紧密封面的弹力，弹力补偿组件与其它构件一起组成单独的密封室，将波纹管内外径处流体隔离开来。【附图说明】图1为本技术的部分结构剖视图图2是本技术的动环端面的动压槽结构示意图之一。图3是本技术的动环端面的动压槽结构示意图之二。【具体实施方式】下面将结合附图对本技术作进一步描述:如图1至图3所示，本技术采取的技术方案如下，温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于:包括设置于密封压盖与轴01之间的弹力补偿组件3、静环I及动环6，其中:所述波纹管弹力补偿组件3的一端设有基环4，上述基环4固定在密封压盖上，波纹管弹力补偿组件3的端面嵌入基环4的端面凹槽内；所述静环I固定在波纹管弹力补偿组件3的另一端所述动环6设置在静环I的外端，动环6与静环I接触端面上开有至少六个动压槽8 ;上述两个动压槽8之间的凸缘为密封坝9，上述动压槽8与密封坝9及动环6内圈壁之间形成密封堰10，动环6随轴01旋转，密封气体存于动压槽8内，在自身压力及动压槽8剪切压缩作用下，形成气垫，动环6与静环I接触端面相互分离，形成干气密封，干气密封的密封端面非接触，形成密封。其特点为气膜刚度高、稳定性好、端面非接触式、产生热量小，功耗低的特点。进一步，所述静环为高强度石墨；动环为碳化硅；辅助密封圈为柔性石墨；高温时波纹管为Inconel718或AM350，低温是可选哈氏合金或钛合金。优选地，所述的波纹管弹力补偿组件3包括静环座3A、波纹管3B及波纹管基座3C，其中:所述波纹管基座3C的一端嵌入基环4的端面凹槽内；所述波纹管3B的一端固定在波纹管基座3C上，另一端固定在静环座3A上；所述静环座3A上固定有静环I，静环3A与动环6配合形成密封面。进一步，弹力补偿组件为静止式安装，由两片叠放的凹波片与两片叠放的凸波片先沿内径边缘内焊成子母片，再将若干子母片沿外边缘焊接组成波纹管3B，热处理后柔和波纹管，再将其与波纹管基座3C、静环座3A沿外径边缘组焊成波纹管弹力补偿组件。优选地，所述的动压槽8为斜扇形区域；动压槽8沿转动方向的起始边线斜角a3为30-70度；动压槽8的第二边线与起始边线之间的夹角a4为5_20度。进一步，所述动环密封端面动压槽8有很多形式，优选开在硬环上，所述动压槽8形状简单，为一斜扇形区域，效果好，易于加工。优选地，所述的动压槽8的数量η为6-24个，各动压槽沿动环6的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于：包括设置于密封压盖与轴（01）之间的弹力补偿组件（3）、静环（1）及动环（6），其中：所述波纹管弹力补偿组件（3）的一端设有基环（4），上述基环（4）固定在密封压盖上，波纹管弹力补偿组件（3）的端面嵌入基环（4）的端面凹槽内；所述静环（1）固定在波纹管弹力补偿组件（3）的另一端所述动环（6）设置在静环（1）的外端，动环（6）与静环（1）的接触端面上开有至少二个动压槽（8）；上述两个动压槽（8）之间的凸缘为密封坝（9），上述动压槽（8）与密封坝（9）及动环（6）内圈壁之间形成密封堰（10），动环（6）随轴（01）旋转，密封气体存于动压槽（8）内，在自身压力及动压槽（8）剪切压缩作用下，形成气垫，动环（6）与静环（1）接触端面相互分离，形成干气密封。

【技术特征摘要】
1.温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于:包括设置于密封压盖与轴(Ol)之间的弹力补偿组件(3)、静环(I)及动环(6)，其中:所述波纹管弹力补偿组件(3)的一端设有基环(4)，上述基环(4)固定在密封压盖上，波纹管弹力补偿组件(3)的端面嵌入基环(4)的端面凹槽内；所述静环(I)固定在波纹管弹力补偿组件(3)的另一端所述动环(6 )设置在静环(I)的外端，动环(6 )与静环(I)的接触端面上开有至少二个动压槽(8 );上述两个动压槽(8)之间的凸缘为密封坝(9)，上述动压槽(8)与密封坝(9)及动环(6)内圈壁之间形成密封堰(10)，动环(6)随轴(01)旋转，密封气体存于动压槽(8)内，在自身压力及动压槽(8 )剪切压缩作用下，形成气垫，动环(6 )与静环(I)接触端面相互分离，形成干气密封。2.根据权利要求1所述的温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于:所述的弹力补偿组件(3)包括静环座(3A)、波纹管(3B)及波纹管基座(3C)，其中:所述波纹管基座(3C)的一端嵌入基环(4)的端面凹槽内；所述波纹管(3B)的一端固定在波纹管基座(3C)上，另一端固定在静环座(3A)上；所述静环座(3A)上固定有静环(1)，静环(I)与动环(6)配合形成密封面。3.根据权利要求1-2中任一项所述的温度适用范围大的波纹管干气密封装置，其特征在于:所述的动压槽(8)为斜扇形区域；动压槽(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文德，
申请(专利权)人：东莞市华汇精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44