[发明专利]一种旋转轴密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转轴密封装置，尤其是一种旋转轴非接触密封装置。

背景技术

现有技术中对旋转轴的密封分为接触式密封和非接触式密封两大类，接触式密封包括填料式密封和机械密封，填料式密封存在摩擦阻力大、使用寿命短、消耗动力大等缺点，机械密封虽然解决了前述缺点，但是，机械密封自身也存在着结构复杂、加工精度要求高、生产成本高等问题，而以螺旋密封为代表的非接触式密封则具有结构简单、易于加工、零件磨损小、使用寿命长等优点，但是，螺旋密封也存在着只有当旋转轴达到一定转速时才能实现轴密封，而当停车时或低转速时密封效果不好。中国实用新型专利CN2082339公开了一种带停车密封的迷宫螺旋密封装置，该密封装置解决了螺旋密封在低转速或停车状态下的密封问题，但是，这种密封装置的密封压力取决于密封螺旋的长度，当需要较大的密封压力时，就要增加密封螺旋的长度，因此，增大了密封装置的尺寸，并且在螺旋密封正常工作的状态下停车密封部分也要承受一定的压力，导致停车密封装置的使用寿命降低。

发明内容

发明要解决的技术问题是：提供一种旋转轴密封装置，该密封装置结构简单、密封所占轴的长度短、密封效果好、使用寿命长。

解决技术问题所采用的技术方案：一种旋转轴密封装置，包括密封腔，在密封腔内沿轴向依次设置螺旋密封段、停车密封段，在螺旋密封段与停车密封段间还设有叶轮螺旋密封段，所述叶轮螺旋密封段为由叶轮座套和叶轮构成的叶轮密封组件，叶轮通过叶轮座套固定在旋转轴上，螺旋密封段末端的旋转套延伸至叶轮内圆周，叶轮的叶片为前弯叶片。

作为本发明的改进：所述叶轮座套为阶梯变径管套，叶轮座套与叶轮连接段的外圆周上设有螺旋密封槽。

作为本发明的进一步改进：所述叶轮为多级，叶轮沿轴向依次排布。

作为本发明的再进一步改进：所述叶轮为两级，螺旋密封段末端的固定套延伸至第一级叶轮内圆周，螺旋密封段末端的旋转套延伸至第二级叶轮内圆周。

延伸至第一级叶轮内圆周的固定套的外圆周上设有与第一级叶轮内圆周螺旋密封配合的螺旋密封槽。

作为本发明的另一种改进：在螺旋密封段的末端设有泄压环腔。

作为本发明的优选方案：所述停车密封段为迷宫密封组件。

有益效果：本发明旋转轴密封装置，由于采用了在螺旋密封段与停车密封段间还设有叶轮螺旋密封段的技术特征，通过旋转轴带动叶轮密封组件旋转，将从螺旋密封段泄露至叶轮外圆周的液体导向叶轮内圆周，通过延伸至叶轮内圆周的旋转套与叶轮内圆周螺旋密封配合，将泄露液体赶向泄露源侧，因此，本发明的旋转轴密封装置的密封效果更好，在达到普通螺旋密封相同密封压力时，所需要的螺旋密封的浸润长度可缩短30％以上，减小了密封所占轴的长度，并且可以突破螺旋密封设计参数的约束，通过适当加深螺旋密封段螺旋槽的深度来弥补螺旋密封在低转速时密封效果不好的缺陷，同时，由于增加了叶轮螺旋密封段，使得轴旋转时停车密封段承受的压力大幅降低，趋于零压力状态，延长了密封件的使用寿命；由于采用了所述叶轮座套为阶梯变径管套，叶轮座套与叶轮连接段的外圆周上设有螺旋密封槽的技术特征，在旋转时能将叶轮段残余的泄露液体赶向叶轮进液口，通过叶轮泵至叶轮的内圆周处，阻止残余的泄露液进入与其邻近停车密封段；由于采用了所述叶轮为两级，螺旋密封段末端的固定套延伸至第一级叶轮内圆周，螺旋密封段末端的旋转套延伸至第二级叶轮内圆周的技术特征，使得本发明的密封效果更好，所能承受的压力得到提高；由于采用了延伸至第一级叶轮内圆周的固定套的外圆周上设有与第一级叶轮内圆周螺旋密封配合的螺旋密封槽的技术特征，可以减少液体向二级叶轮外圆周的泄露量，降低二级叶轮外圆周的泄露压力，使得本发明的密封装置的密封效果进一步提高；由于采用了在螺旋密封段的末端设有泄压环腔的技术特征，使由叶轮泵入的液体能够均匀的分配到螺旋密封段的多头螺旋槽内，使得本发明的密封装置工作更稳定；由于采用了迷宫密封组件作为停车密封段，与其前端的叶轮螺旋密封段和螺旋密封段相配合，使旋转轴在停车和转动状态下都能获得最佳的密封效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的旋转轴密封装置的结构示意图；

图2为本发明的旋转轴密封装置中叶轮密封组件的剖面图；

图3为图2的A向剖面图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的旋转轴密封装置，包括密封腔，在密封腔内沿轴向依次设置螺旋密封段、叶轮螺旋密封段、停车密封段。所述螺旋密封段由固定套2和旋转套1构成，在旋转套的外圆周上设有螺旋密封槽；所述停车密封段为迷宫密封组件5；所述叶轮螺旋密封段为叶轮密封组件3。如图2所示叶轮密封组件3由叶轮座套32和叶轮31构成，叶轮通过叶轮座套固定在旋转轴6上，叶轮座套为阶梯变径管套，叶轮座套与叶轮连接段321的外圆周上设有螺旋密封槽，如图3所示，叶轮的叶片310为前弯叶片。装配时螺旋密封段末端的旋转套4延伸至叶轮内圆周。为了使由叶轮泵入的液体能够均匀的分配到螺旋密封段的多头螺旋槽内，在螺旋密封段的末端设有泄压环腔8。在本实施例中，为了改善密封效果在叶轮密封组件上沿轴向依次排布二级叶轮，分别是第一级叶轮311和第二级叶轮312，其装配如图1所示，螺旋密封段末端的固定套延伸至第一级叶轮311内圆周，在延伸至第一级叶轮内圆周的固定套的外圆周7上设有与第一级叶轮内圆周螺旋密封配合的螺旋密封槽，螺旋密封段末端的旋转套4延伸至第二级叶轮312内圆周。为了获得更好的密封效果可以在叶轮密封组件上沿轴向依次排布多级叶轮。