[发明专利]一种面向机械密封性能试验装置的动静环端面接触压力实时精准调节机构

说明书

本专利提供一种面向机械密封性能试验装置的动静环端面接触压力实时精准调节机构，包括穿套于轴套上的2组差动调节机构、2组轴向力传感器、2组待测机械密封、左右调节螺母、密封腔体；差动调节机构由差动螺套、外缘带导向键的静环支撑螺母、密封腔端盖组成；差动螺套上两段螺纹分别与密封腔端盖、外缘带导向键的静环支撑螺母旋合；旋转差动螺套时，实现动静环端面接触压力Ft实时精准调节；动静环端面接触压力Ft为轴向力传感器受力Fc、静环O形圈摩擦力Fo、密封腔内的介质压力作用在静环净面积上的轴向力Fy之代数和；差动螺套正向推进时，动静环端面接触压力Ft＝Fc‑Fo+Fy；差动螺套反向退回时，动静环端面接触压力Ft＝Fc+Fo+Fy。

技术领域

本专利属于端面密封测控技术领域，特别是涉及一种面向机械密封性能试验装置的动静环端面接触压力实时精准调节机构。

背景技术

机械密封大多用于泵、搅拌机和压缩机等设备的动力输入轴的轴向密封，在石油、化工、电力、航空等广泛领域都有应用。在机械密封试验装置中，动静环间接触压力的大小与机械密封的性能有着十分紧密的关系。接触压力太小，密封容易失效；接触压力太大，摩擦扭矩也就会变大，从而影响轴的转动并加剧磨损动静环。所以动静环端面接触压力的调节和测量在机械密封试验装置中是极其重要的部分。

在目前公知的端面密封装置和试验装置中，能够调节动静环间接触压力的机械密封性能试验装置不是很多，其中比较先进的装置如专利CN 103267613 A，其采用工作主轴穿过与之间隙配合的轴套，在轴套中部设置螺距相等，螺旋线方向相反的两段螺纹，分别与左螺母和右螺母旋合，左螺母与右螺母上开设与轴套轴线平行的短销孔，用于插入短销，防止两螺母相对转动，旋转轴带动左右螺母等距的向左，向右移动，并推动分别与左螺母与右螺母接触的两组动环座，通过两组弹簧及两组推环推动两组动环对静环的压紧。该单悬臂结构实现了两组机械密封弹簧比压的等量调节，克服了密封腔端面浸液面积不等引起的不平衡轴向力。虽然此专利有很多优势，但也存在着一些缺点，如不能够在试验进行时实时调节弹簧比压，调节的弹簧比压也只是经验性调节，无法精确到具体数值。

本专利就是针对专利CN 103267613 A的不足之处，面向机械密封性能试验装置而设计的动静环端面接触压力实时精准调节机构。

发明内容

本技术是为解决现有机械密封性能试验装置中动静环端面接触压力不能实时调节、准确度差、可靠性低等问题，提供了一种面向机械密封性能试验装置的动静环端面接触压力实时精准调节机构。对于其他种类的机械密封性能试验装置，也可以借鉴此专利的创新之处加以改变再利用。

为实现上述目的，本专利所述的面向机械密封性能试验装置的动静环端面接触压力实时精准调节机构，包括穿套于轴套15上并关于轴套中部对称布置的2组差动调节机构、2组轴向力传感器、2组待测机械密封、左右调节螺母14和密封腔体18；左右调节螺母14以旋向不同、螺距相同的螺纹螺旋联接于轴套中部；轴套15穿套于主轴1上，轴向无定位，周向由联接于主轴的扭力测量组件2定位；所述待测机械密封由静环O形圈8、静环19、动环10、动环O形圈11、动环座17、弹簧12、弹簧座13组成；

所述差动调节机构由差动螺套4、外缘带导向键的静环支撑螺母5、密封腔端盖6组成；左、右密封腔端盖6固定在密封腔体18两端，差动螺套4上的两段螺纹分别与密封腔端盖6、静环支撑螺母5旋合；在密封腔端盖6的内圆孔侧开设保证静环支撑螺母5轴向移动的导向键槽；2组差动调节机构与密封腔体18和轴套15一起构成密封腔，左右静环支撑螺母5分别通过轴向力传感器7承接着左、右两侧待测机械密封的静环9端部，左、右两侧待测机械密封的静环9外圆柱面分别与左、右密封腔端盖6的内圆柱面采用O形圈密封联接；

旋转差动螺套4时，差动螺套4相对于密封腔端盖6轴向推进或退回，静环支撑螺母5在其外缘导向键的导向下轴向退回或推进，使得静环支撑螺母5带动静环9压紧动环10，或在弹簧12力作用下推动静环9外移，配合安放在静环支撑螺母5与静环9之间的轴向力传感器7，实现动静环端面接触压力Ft实时精准调节；