抗轴向振动型机械密封装置，包括由动环和静环接触构成的密封付，所述的动环和静环的密封端面的垂直方向定义为轴向，其特征在于：所述的动环设置在动环座内，所述的静环设置在静环座内，所述的动环座和静环座都固结在基座上；还包括一个由弹性部件和振子组成的弹簧振子系统，所述的弹性部件连接所述的动环座和振子，所述的振子仅有轴向自由度；所述的静环与静环座挠性连接，静环仅有轴向自由度，动环固结在动环座上，或者，所述的动环与动环座挠性连接，动环仅有轴向自由度，静环固结在静环座上。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种旋转机械的轴端密封，具体涉及一种有一定的轴向振动频率或在一定频率范围内轴向振动的旋转机械轴端密封。
技术介绍
机械密封以其低泄漏、低功耗、长寿命等显著的性能优势在旋转机械的轴端密封上获得广泛应用，如压缩机、泵、反应釜及风机等各种旋转机械。但在很多旋转机械中，由于工况的复杂性，使其转轴存在剧烈的轴向振动，从而破坏了机械密封的稳定运行，同时也限制了机械密封的进一步推广。具体表现在：接触式机械密封在轴向振动剧烈的状态下密封端面磨损严重，密封寿命和性能迅速下降；而对于非接触式机械密封，剧烈的轴向振动使得密封端面间隙无法正常保持，甚至使密封端面上的动压槽迅速磨损，从而导致非接触式机械密封的失效。由于旋转机械大多是在固定转速下运转，因此大多数旋转机械的轴向振动都具有一定的频率，针对这种情况，很有必要研究一种抗轴向振动型机械密封装置，使其在一定范围的振动频率内能有效控制转轴的轴向振动，从而增加密封的稳定性，延长其使用寿命。早在1928年，美国的奥蒙德罗伊德和邓哈托就提出了动力吸振器的原理。其原理可简述为只需在消振对象上用弹簧附加一个小振子，让小振子的固有频率和外界的激励频率相等。则激励力只能激发起小振子的激烈振动，而直接受激励的物体却纹丝不动。从能量的观点分析，由于激励频率和小振子的固有频率相等，使小振子处于共振状态，所产生的惯性力与激励力平衡，吸收了外界激励的全部能量，则物体的振动就被抑制为零。由于不需要消耗能源就能达到消除振动的效果，动力吸振器是很理想的消振方案。在实际应用方面，动力吸振器原理也得到广泛应用，如理发推子、内燃机的曲柄轴以及台北101大楼等的抗振系统。利用动力吸振器原理，可以设计出一种简单有效的抗轴向振动型机械密封装置，从而消除或减小旋转机械轴向振动，提高机组密封运行的稳定性，延长其使用寿命。
技术实现思路
本技术要克服现有技术轴向抗震性差的缺点，提供一种抗轴向振动型机械密封装置，该机械密封装置可消除机组转轴在受到一定频率的轴向激励下所产生的轴向振动。抗轴向振动型机械密封装置，包括由动环和静环接触构成的密封付，所述的动环和静环的密封端面的垂直方向定义为轴向，所述的动环设置在动环座内，所述的静环设置在静环座内，所述的动环座和静环座都固结在基座上；还包括一个由弹性部件和振子组成的弹簧振子系统，所述的弹性部件连接所述的动环座和振子，所述的振子仅有轴向自由度；所述的静环与静环座挠性连接，静环仅有轴向自由度，动环固结在动环座上，或者，所述的动环与动环座挠性连接，动环仅有轴向自由度，静环固结在静环座上。进一步，所述的密封付有2级以上。进一步，所述的弹性部件采用下列结构之一：周向均布的多个小弹簧，或一个大弹簧，或一个金属波纹管。进一步，限制所述的振子仅有轴向自由度的具体结构是：振子上开有第一轴向通槽，设置在基座上的第一销钉插入所述的第一轴向通槽内；限制所述的静环仅有轴向自由度的具体结构是：静环上设有第二轴向通槽，静环座上设置第二销钉，第二销钉插入所述的第二轴向通槽内；限制所述的动环仅有轴向自由度的具体结构是：动环上设有第三轴向通槽，动环座上设置第三销钉，第三销钉插入所述的第三轴向通槽内。更进一步，所述的弹性部件通过第一弹簧座和第二弹簧座分别连接所述的动环座和振子，第一弹簧座通过第一螺钉连接动环座，第二弹簧座通过第二螺钉连接振子。更进一步，所述的动环的密封端面或静环的密封端面上设有流体动压槽。本技术具有以下特点：1.弹簧振子系统的固有频率可根据机组转轴的轴向振动频率进行调控。2.弹簧振子系统可以通过更换不同质量的振子来改变其固有频率。3.能消除机组转轴在一定激励频率下的轴向振动，同时能减小激励频率在小范围波动下的轴向振动，从而使机械密封具有更高的稳定性。(四)附图说明图1是本技术静环为挠性安装，弹簧振子系统中弹性元件为周向均布小弹簧的一种结构示意图。图2是本技术动环为挠性安装，弹簧振子系统中弹性元件为周向均布小弹簧的一种结构示意图。图3是本技术弹簧振子系统中弹性元件为一个大弹簧的一种结构示意图。图4是本技术弹簧振子系统中弹性元件为金属波纹管的一种结构示意图。图5是本技术端面浅槽位于动环上的一种结构示意图。图6是本技术端面浅槽位于静环上的一种结构示意图。(五)具体实施方式下面结合附图对本技术进行分析。本技术具体实施种类繁多，在此根据动静环的安装方式、弹簧振子系统中弹性元件7的设置形式以及端面设置流体动压槽的位置不同举例分析说明。实施例1参照附图1：图1是本技术实施例1的结构示意图。该抗轴向振动型机械密封装置包括静环座1、静环2、动环3、动环座4、弹簧振子系统和其它相关零件，所述弹簧振子系统包括第一弹簧座6、弹性元件7、螺钉8、第二弹簧座9、振子10。抗轴向振动型机械密封装置，包括由动环3和静环2接触构成的密封付，所述的动环3和静环2的密封端面的垂直方向定义为轴向，所述的动环3设置在动环座4内，所述的静环2设置在静环座1内，所述的动环座4和静环座1都固结在基座12上；还包括一个由弹性部件和振子10组成的弹簧振子系统，所述的弹性部件连接所述的动环座4和振子10，所述的振子10仅有轴向自由度；所述的静环2与静环座1挠性连接，静环2仅有轴向自由度，动环3固结在动环座4上。限制所述的振子10仅有轴向自由度的具体结构是：振子10上开有第一轴向通槽，设置在基座12上的第一销钉13插入所述的第一轴向通槽内；限制所述的静环2仅有轴向自由度的具体结构是：静环2上设有第二轴向通槽，静环座1上设置第二销钉11，第二销钉11插入所述的第二轴向通槽内。所述的弹性部件通过第一弹簧座6和第二弹簧座9分别连接所述的动环座4和振子10，第一弹簧座6通过第一螺钉5连接动环座，第二弹簧座9通过第二螺钉8连接振子10。本实施例的特点是：静环2挠性安装在静环座1上，弹簧振子系统中的弹性元件7为周向均布小弹簧，机械密封为接触式机械密封，动静环上都不设置动压槽。根据图1，弹簧振子系统通过第一螺钉5与动环座4固定连接，振子10与第二弹簧座9也是通过第二螺钉8连接，可方便更换振子10，使弹簧振子系统的固有频率可根据机组转轴的轴向振动频率进行...
【技术保护点】
抗轴向振动型机械密封装置，包括由动环和静环接触构成的密封付，所述的动环和静环的密封端面的垂直方向定义为轴向，其特征在于：所述的动环设置在动环座内，所述的静环设置在静环座内，所述的动环座和静环座都固结在基座上；还包括一个由弹性部件和振子组成的弹簧振子系统，所述的弹性部件连接所述的动环座和振子，所述的振子仅有轴向自由度；所述的静环与静环座挠性连接，静环仅有轴向自由度，动环固结在动环座上，或者，所述的动环与动环座挠性连接，动环仅有轴向自由度，静环固结在静环座上。
【技术特征摘要】
1.抗轴向振动型机械密封装置，包括由动环和静环接触构成的密
封付，所述的动环和静环的密封端面的垂直方向定义为轴向，其特征
在于：所述的动环设置在动环座内，所述的静环设置在静环座内，所
述的动环座和静环座都固结在基座上；还包括一个由弹性部件和振
子组成的弹簧振子系统，所述的弹性部件连接所述的动环座和振子，
所述的振子仅有轴向自由度；所述的静环与静环座挠性连接，静环仅
有轴向自由度，动环固结在动环座上，或者，所述的动环与动环座挠
性连接，动环仅有轴向自由度，静环固结在静环座上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的密封付有2级
以上。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述的弹性部件采用
下列结构之一：周向均布的多个小弹簧，或一个大弹簧，或一个金属
波纹管。
4.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭旭东，陈源，白少先，孟祥铠，杨笑，李纪云，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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