一种径向双端面机械密封装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109139913A(43)申请公布日2019.01.04(21)申请号201811246389.2(22)申请日2018.10.24(71)申请人中国船舶重工集团公司第七0五研究所地址710075陕西省西安市高新区锦业路96号(72)发明人张嘉禾赵海涛赵磊伊寅赵卫兵(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人刘新琼(51)Int.Cl.F16J15/16(2006.01)F16J15/34(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种径向双端面机械密封装置(57)摘要本发明涉及一种径向双端面机械密封装置，采用径向双端面的密封形式，轴向尺寸更短，避免了涡轮盘悬臂段的距离过长，提高了高速涡轮机转子系的刚性，结构紧凑；通过周向均布的带孔销钉，引入冷却介质对机械密封进行润滑和冷却，大大提高了机械密封在超高速下的工作时间，延长了使用寿命，且冷却更均匀，冷却效果更佳；引入的冷却通道，可通过调节冷却介质的种类、压力等参数来使两层机械密封的压差、摩擦等工作状态达到最佳，减少了机械密封端面磨损，延长了使用寿命；动环的分体式结构更有利于维修、检测，且动环在受力情况下可产生一定的补偿，吸收振动能力更好，密封性更好。CN109139913ACN109139913A权利要求书1/1页1.一种径向双端面机械密封装置，其特征在于包括带孔销钉(1)、外静环弹簧(2)、内静环O型圈(3)、内静环(4)、外静环O型圈(5)、外静环(6)、角密封O型圈(7)、动环(8)、动环O型圈(9)和内静环弹簧(10)；动环(8)通过轴套压紧在涡轮盘端面，依靠角密封O型圈(7)和动环O型圈(9)两道密封实现涡轮机燃气与发动机舱之间的密封；动环(8)密封面与内静环(4)和外静环(6)的一端的密封面贴合；外静环(6)和内静环(4)安装在涡轮机壳体上，外静环(6)通过外静环O型圈(5)隔离燃气，并通过周向均布的外静环弹簧(2)压紧另一端密封面并实现外静环(6)的磨损补偿；内静环(4)通过内静环O型圈(3)隔离发动机舱润滑油，并通过周向均布的内静环弹簧(10)压紧另一端的密封面并实现内静环(4)磨损补偿；依靠外静环(6)内圈与内静环(4)外圈上轴向布置的四个孔来安装带孔销钉(1)，外静环(6)内圈与带孔销钉(1)为间隙配合，内静环(4)外圈与带孔销钉(1)为间隙配合，带孔销钉(1)的一端固定在涡轮机壳体上，且与涡轮机壳体之间为过盈配合，防止冷却水渗漏。2.根据权利要求1所述的径向双端面机械密封装置，其特征在于所述的外静环(6)和内静环(4)由金属和石墨镶嵌形成的。2CN109139913A说明书1/2页一种径向双端面机械密封装置技术领域[0001]本发明属于机械技术领域，具体涉及一种径向双端面机械密封装置，适用于高速涡轮机中高温高压工质与机舱润滑介质之间的长时密封。背景技术[0002]目前涡轮机轮盘的工作转速非常高，以鱼雷涡轮机为例，其工作时涡轮盘转速超过50000r/min，水下民用UUV中，以蒸汽涡轮机为机型的发动机，涡轮盘转速达到了100000r/min，高转速下机械密封端面摩擦热量大，磨损剧烈。之前采用的单端面机械密封装置，因结构限制不能采用强制冷却对超高速工作的机械密封进行冷却，因而工作寿命很低；而采用轴向双端面机械密封装置时，涡轮盘转子系轴向长度大，涡轮盘悬臂段距离大，转子系刚性差，且超高速下受离心力影响，冷却效果不佳，因而工作寿命也不高。发明内容[0003]要解决的技术问题[0004]为了提高超高速下涡轮机机械密封的工作寿命，降低机械密封端面磨损，改善密封性能，提出了一种径向双端面机械密封装置。[0005]技术方案[0006]一种径向双端面机械密封装置，其特征在于包括带孔销钉、外静环弹簧、内静环O型圈、内静环、外静环O型圈、外静环、角密封O型圈、动环、动环O型圈和内静环弹簧；动环通过轴套压紧在涡轮盘端面，依靠角密封O型圈和动环O型圈两道密封实现涡轮机燃气与发动机舱之间的密封；动环密封面与内静环和外静环的一端的密封面贴合；外静环和内静环安装在涡轮机壳体上，外静环通过外静环O型圈隔离燃气，并通过周向均布的外静环弹簧压紧另一端密封面并实现外静环的磨损补偿；内静环通过内静环O型圈隔离发动机舱润滑油，并通过周向均布的内静环弹簧压紧另一端的密封面并实现内静环磨损补偿；依靠外静环内圈与内静环外圈上轴向布置的四个孔来安装带孔销钉，外静环内圈与带孔销钉为间隙配合，内静环外圈与带孔销钉为间隙配合，带孔销钉的一端固定在涡轮机壳体上，且与涡轮机壳体之间为过盈配合，防止冷却水渗漏。[0007]所述的外静环和内静环由金属和石墨镶嵌形成的。[0008]有益效果[0009]本发明提出的一