[发明专利]一种多级减压密封结构和密封方法

说明书

本发明涉及一种多级减压密封结构和密封方法，属于真空密封技术领域。本发明包括高真空容器、接触密封轴套、密封材料、多级减压容器、减压密封轴套和转轴；所述接触密封轴套安装在高真空容器的密封出口端，套装在转轴上，并与多级减压容器采用螺栓连接；所述接触密封轴套的内壁设置有容腔，所述密封材料填充在容腔内，形成一级接触式密封；所述减压密封轴套采用过盈配合的方式装配在转轴上，右端与输入轴采用螺栓连接、用于传递扭矩；降低了减压密封容器真空度要求，减小了间缝隙通道等效流导，可实现大容积容器在高转速、大轴径旋转轴伸出端的长寿命可靠高真空密封。

技术领域

本发明涉及一种多级减压密封结构和密封方法，属于真空密封技术领域。

背景技术

减压密封是在高真空容器外设置附加容器，并在附加容器和高真空容器之间建立缝隙通道，通过对附加容器预抽真空，达到将高真空容器漏气率控制在允许范围之内的无接触式真空动密封方法。减压密封方法结构简单、性能可靠，对真空密封的转轴直径、真空度、容器尺寸都没有限制，适用于高温、高压等恶劣环境下要求高真空、高转速、大轴径和大容积的长寿命可靠真空密封。但是，传统的减压密封方法和密封结构采用一级减压，即仅在高真空容器外设置一个附加容器，附加容器和高真空容器之间为直流缝隙通道。若要实现密封容器的高真空度，特别是大尺寸转轴的密封，对附加容器真空度要求和容器间缝隙通道流导要求很高，难以实现。

专利文献（CN209370457U）、专利文献（CN205207618U）和专利文献（CN203009369U）等公开文献中的减压密封结构都仅使用了一个附加容器腔和直流缝隙通道，都是对高压容器的密封，无法实现真空容器的高真空度，且只能实现小尺寸转轴密封。专利文献（CN208686974U）、专利文献（CN203809704U）和专利文献（CN203009369U）等公开文献中的采用了多级减压密封结构，但也都是对高压容器的密封，无法实现真空容器的高真空度，且不适用于转轴的旋转密封。

综上，为实现大容积容器在高转速、大轴径旋转轴伸出端的长寿命可靠高真空密封，设计了一种多级减压密封方法和密封结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能够实现大容积容器在高转速、大轴径旋转轴伸出端的长寿命可靠高真空密封的多级减压密封结构和密封方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种多级减压密封结构，其结构特点在于：包括高真空容器、接触密封轴套、密封材料、多级减压容器、减压密封轴套和转轴；所述接触密封轴套安装在高真空容器的密封出口端，套装在转轴上，并与多级减压容器采用螺栓连接；所述接触密封轴套的内壁设置有容腔；所述密封材料填充在容腔内，形成一级接触式密封；所述减压密封轴套采用过盈配合的方式装配在转轴上，且所述减压密封轴套的右端与输入轴采用螺栓连接、用于传递扭矩；所述多级减压容器套装在减压密封轴套上。

进一步地，所述多级减压容器包括多级环形附加容器，所述环形附加容器的外壁均设置有抽气通道，所述多级环形附加容器之间、环形附加容器与减压容器两端面之间设置有迷宫密封梳齿，所述迷宫密封梳齿与转轴之间形成迷宫密封式间隙通道。

进一步地，所述多级减压容器包括一号环形附加容器、二号环形附加容器、三号环形附加容器、一号抽气通道、二号抽气通道、三号抽气通道、一号迷宫密封梳齿、二号迷宫密封梳齿、三号迷宫密封梳齿和四号迷宫密封梳齿。

进一步地，所述一号环形附加容器、二号环形附加容器和三号环形附加容器串联，并通过一号抽气通道、二号抽气通道和三号抽气通道外接真空泵，工作时容器内真空度逐级递减。

进一步地，所述一号迷宫密封梳齿、二号迷宫密封梳齿、三号迷宫密封梳齿和四号迷宫密封梳齿均与容器外壳为焊接连接，并与转轴装配分别形成一号迷宫密封式间隙通道、二号迷宫密封式间隙通道、三号迷宫密封式间隙通道和四号迷宫密封式间隙通道，且迷宫密封梳齿数分别为4、5、5、3。