[发明专利]端面摩擦扭矩可控的机械密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉一种端面摩擦扭矩可控的机械密封装置，主要用于使机械密封工作在规定泄漏量下最佳摩擦状态，进而延长机械密封的使用寿命。 

背景技术

机械密封端面的摩擦状态有如下几种：干摩擦状态；边界摩擦状态；流体摩擦状态；混合摩擦状态。机械密封端面摩擦状态决定了其密封副端面间的摩擦、磨损和泄漏。机械密封在运行过程中最重要的现象是端面间的摩擦，端面摩擦状态是决定机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。 

衡量机械密封端面摩擦的一个重要参数是摩擦扭矩，机械密封端面摩擦扭矩的测量一直是一个难题，通常的做法是在轴上串一个扭矩传感器测量，使用总扭矩减去空载轴承扭矩得到摩擦扭矩的方法获取摩擦扭矩，但此方法引起测量误差的因素较多，比如空载轴承扭矩即使在同一转速下也存在冷态和热态时不一样，密封腔中介质的搅动等，另外还有振动等因素也会对轴承扭矩产生影响。为了精确测量机械密封端面间的摩擦扭矩，必须研制和静环座一体的在薄壁筒上贴应变片以应变方式测量静环的扭矩。 

综上所述，需提供一种端面摩擦扭矩可控的机械密封装置来解决上述问题。 

发明内容

本发明目的是：提供一种端面摩擦扭矩可控的机械密封装置。 

根据上述发明目的，提供一技术方案：其包括：机械密封组件、摩擦扭矩传感器检测系统、PMN-PT堆叠、外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统，其特征在于：机械密封组件嵌入了扭矩传感器、静环后嵌入了PMN-PT堆叠,摩擦扭矩传感器检测系统将扭矩传感器感应信息输送至外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统，外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统控制PMN-PT堆叠的极化电源的极性和幅值，通过调整PMN-PT堆叠伸缩达到调节弹簧（的压缩量，从而调节摩擦扭矩。 

优选地，扭矩传感器嵌在静环座和扭矩传感器支座之间，且为静态传感器。 

优选地，PMN-PT堆叠嵌在静环和静环座之间。 

优选地，摩擦扭矩传感器检测系统包括摩擦扭矩传感器、应变信号处理、A/D转换。 

优选地，外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统具备PMN-PT堆叠的极化电源的极性和幅值控制，通过外壳上设置的穿线孔、静环座内的接线槽信号孔进行线路联通。 

优选地，外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统将采集到的摩擦扭矩，与试验装置上大量实验测得的最佳工作摩擦扭矩比较，根据比较结果去控制PMN-PT堆叠的极化电源的极性和幅值，使用PID闭环控制机械密封工作在最佳摩擦状态。 

本发明优点是： 

本发明机械密封存在一个最佳弹簧比压，使得机械密封的摩擦扭矩与泄漏量之间存在一最佳工作点。工作中通过对弹簧比压的调整，可以实现对机械密封摩擦状况的控制，进而使得机械密封在允许泄漏量下获得较长的使用寿命。 

附图说明

附图说明 

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述： 

图1为本发明的剖视示意图； 

图2为本发明的功能方块示意图。 

具体实施方式

实施例：如图1-2所示，其为发明中一种端面摩擦扭矩可控的机械密封装置的具体实施例，其包括具机械密封组件100、摩擦扭矩传感器检测系统200、PMN-PT堆叠300、外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统400，其特征在于：机械密封组件100嵌入了扭矩传感器8、静环3后嵌入了PMN-PT堆叠7,摩擦扭矩传感器检测系统200将扭矩传感器8感应信息输送至外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统400，外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统400控制PMN-PT堆叠的极化电源的极性和幅值，通过调整PMN-PT堆叠7伸缩达到调节弹簧1压缩量，从而调节摩擦扭矩。扭矩传感器8嵌在静环座和密封压盖之间，且为静态传感器。PMN-PT堆叠7嵌在静环3和静环座6之间。摩擦扭矩传感器检测系统200包括摩擦扭矩传感器8、应变信号处理、A/D转换。外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统400具备PMN-PT堆叠7的极化电源的极性和幅值控制，通过外壳12上设置的穿线孔15、静环座6内的接线槽16信号孔17进行线路联通。外置摩擦扭矩检测和PMN-PT堆叠控制系统400采集到的摩擦扭矩，与试验装置上大量实验测得的最佳工作摩擦扭矩比较，根据比较结果去控制PMN-PT堆叠7的极化电源的极性和幅值，使用PID闭环控制使机械密封工作在最佳摩擦状态。