[发明专利]一种高可靠性低扭矩零泄漏汽轮机轴端密封装置

说明书

本发明提供一种高可靠性低扭矩零泄漏汽轮机轴端密封装置，包括外壳、转轴以及柔性静环，所述外壳和所述转轴之间设有介质流体腔，所述柔性静环固定设置在所述外壳上，所述转轴上固定设有与所述柔性静环相对应的动环，所述柔性静环包括和动环接触密封的摩擦部以及压力腔，所述压力腔连接有压力调节器一，所述压力调节器一包括调压腔，所述调压腔与所述介质流体腔连通，所述调压腔与所述压力腔连通，所述调压腔内设有弹簧和柱塞，所述弹簧抵接在所述柱塞的一端，使得所述柱塞封堵调压腔与所述介质流体腔的连通口。本发明的轴端密封装置具有高可靠性，且扭矩低、功率损耗小，密封性好。

技术领域

本发明属于机械密封技术领域，尤其是涉及一种高可靠性低扭矩零泄漏汽轮机轴端密封装置。

背景技术

相对转动的密封流体设备例如汽轮机、离心压缩机包括转子和定子，定子一般为壳体，转子和壳体一旋转一静止，壳体内设有介质流体，旋转和静止的部件需要密封，保证腔体里面的流体压力，其轴端的常用密封方式为机械密封(机械端面密封)。机械密封结构包括动环和静环。动环是固定安装在轴套或轴上，随轴旋转，静环是安装在静环座上，静环座安装在设备壳体上，静环和动环通过弹簧压紧，以实现旋转和静止的两个部件之间的密封。旋转设备介质流体的泄漏常发生在静环和动环之间的端面间隙处；另外，由于动环和静环的磨损，将导致密封失效。为减少旋转设备轴端的介质流体泄漏，需对轴端密封结构进行优化设计。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种高可靠性低扭矩零泄漏汽轮机轴端密封装置。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高可靠性低扭矩零泄漏汽轮机轴端密封装置，包括外壳、转轴以及柔性静环，所述外壳和所述转轴之间设有介质流体腔，所述柔性静环固定设置在所述外壳上，所述转轴上固定设有与所述柔性静环相对应的动环，所述柔性静环包括和动环接触密封的摩擦部以及压力腔，所述压力腔连接有压力调节器一，所述压力调节器一包括调压腔，所述调压腔与所述介质流体腔连通，所述调压腔与所述压力腔连通，所述调压腔内设有弹簧和柱塞，所述弹簧抵接在所述柱塞的一端，使得所述柱塞封堵调压腔与所述介质流体腔的连通口。

作为优选，所述柔性静环包括柔性静环一、柔性静环二，所述动环包括与所述柔性静环一、柔性静环二相对应的动环一和动环二，所述柔性静环二的直径小于柔性静环一的直径，所述压力调节器一内设有调压腔一和调压腔二，所述调压腔一与柔性静环一外周的介质流体腔连通，所述调压腔一与柔性静环一的压力腔连通，所述调压腔一内设有弹簧三和柱塞一，所述弹簧三抵接在所述柱塞一的一端，使得所述柱塞一封堵调压腔一与柔性静环一外周介质流体腔的连通口，所述调压腔二与所述柔性静环二和柔性静环一之间的腔体连通，所述调压腔二与柔性静环二的压力腔连通，所述调压腔二内设有弹簧四和柱塞二，所述弹簧四抵接在所述柱塞二的一端，使得所述柱塞二封堵调压腔二与所述柔性静环二和柔性静环一之间腔体的连通口。

作为优选，所述外壳包括静环座，所述转轴上固定设有动环座一和动环座二，所述动环一、动环二固定设置在所述动环座一上，所述柔性静环一、柔性静环二固定设置在所述静环座的一侧端面上，所述静环座的另一侧端面上设有静环三，所述动环座二的一侧端面上设有与所述静环三相对应的动环三，所述动环座二的另一侧端面上设有动环四，所述外壳上设有与所述动环四相对应的静环四。

作为优选，所述静环三在与所述动环三的接触面上、所述静环四在与所述动环四的接触面上均设有动压槽，所述动压槽包括沿圆周均匀分布的若干螺旋动压槽单元。

作为优选，所述静环三上的螺旋动压槽单元由静环三端面的内径边缘延伸至静环三端面的中部，所述静环四上的螺旋动压槽单元由静环四端面的外径边缘延伸至静环四端面的中部。

作为优选，所述轴端密封装置还包括压力调节器二，所述压力调节器二内设有调压腔三，所述调压腔三与所述动环三、动环四外周的腔体连通，所述调压腔三还连接有空压机，所述调压腔三内设有弹簧五和柱塞三，所述弹簧五抵接在所述柱塞三的一端，使得所述柱塞三封堵调压腔三与所述空压机的连通口。