[发明专利]浮动环式阻尼密封装置

说明书

本发明公开了一种浮动环式阻尼密封装置，用于密封旋转轴，包括挡环、弹性圈和浮动环，浮动环通过自身的浮动环通孔套装在旋转轴外，浮动环的内表面与旋转轴的外表面之间为间隙配合，浮动环的外表面设有环形凹槽，弹性圈置于环形凹槽内，挡环通过自身的挡环通孔套装于旋转轴外其通过自身外侧的外环将浮动环包围在内，挡环的外环内壁压住弹性圈，浮动环上设有径向且两端均开口的节流孔，多个节流孔沿圆周方向均匀分布于浮动环上。本发明采用动压和静压混合式承载原理，流体膜承载力大，可以避免低速运行时浮动环和旋转轴摩擦磨损，具有运行工作转速高、泄漏量小、寿命长、减震效果好的优点。

技术领域

本发明涉及一种密封和减震装置，尤其涉及一种用于对旋转轴进行减震和密封的浮动环式阻尼密封装置。

背景技术

浮动环密封装置也称为浮动环密封，是一种流阻型非接触式动密封结构，通过密封间隙内的流体阻力效应而达到密封阻漏的目的，被密封介质在浮动环与旋转轴之间的微小间隙内形成流体膜，流体膜具有一定的承载力，保证浮动环和旋转轴始终处于非接触状态。因具有自动对心功能，与固定密封相比，浮动环密封间隙小、泄漏量低，被广泛应用于汽轮机、压缩机、旋转接头、火箭涡轮泵等的旋转轴密封。

传统的浮动环密封存在两个问题：一是流体膜只有动压效应，而低速运行时动压承载力小，浮动环跟随旋转轴运动，两者之间存在摩擦磨损。二是浮动环正常工作在锁死状态，即浮动环和外壳不发生相对运动，浮动环锁死在某一偏心位置，此时浮动环密封与偏心固定间隙密封作用相同。但由于浮环密封间隙较小，偏心条件下，产生较大的交叉刚度，对轴系的稳定性造成不利的影响，严重时会引起轴系失稳，发生安全事故。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种流体膜承载力大、不会引起轴系失稳且具有良好减震效果的浮动环式阻尼密封装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种浮动环式阻尼密封装置，用于密封旋转轴，包括挡环、弹性圈和浮动环，所述浮动环通过自身的浮动环通孔套装在所述旋转轴外，所述浮动环的内表面与所述旋转轴的外表面之间为间隙配合，所述浮动环的外表面设有环形凹槽，所述弹性圈置于所述环形凹槽内，所述挡环通过自身的挡环通孔套装于所述旋转轴外其通过自身外侧的外环将所述浮动环包围在内，所述挡环的外环内壁压住所述弹性圈，所述浮动环上设有径向且两端均开口的节流孔，多个所述节流孔沿圆周方向均匀分布于所述浮动环上。

上述结构中，所述浮动环的内表面与所述旋转轴的外表面之间的间隙为径向密封间隙，当部分压力介质通过节流孔进入径向密封间隙后会形成流体膜，实现浮动效果；挡环通过弹性圈由圆周方向向浮动环均匀施压，尽量确保径向密封间隙为厚度均匀的间隙圈，尽量避免浮动环与旋转轴直接接触。

为了提高浮动效果，所述节流孔包括相通连接的大径节流孔和小径节流孔且所述小径节流孔靠近所述旋转轴。

进一步，所述挡环的外环的一端连接有内环，所述挡环的外环的中心线、内环的中心线与所述浮动环的中心线重合，所述浮动环的中部外凸形成外凸环，所述挡环的内环与所述浮动环的一端端面贴合，所述节流孔设于所述浮动环的另一端，所述环形凹槽设于所述外凸环的外表面，所述浮动环上设有轴向且两端均开口的均压孔，多个所述均压孔沿圆周方向均匀分布于所述浮动环上。均压孔的设计使压力介质对浮动环进行圆周方向的均匀施压，进一步确保径向密封间隙为厚度均匀的间隙圈。

根据应用需要，所述弹性圈为“O”形橡胶密封圈或金属橡胶密封圈。

优选地，所述浮动环的内表面与所述旋转轴的外表面之间的间隙距离在几微米至几十微米之间。

本发明的有益效果在于：

(1)采用动压和静压混合式承载原理，流体膜承载力大，可以避免低速运行时浮动环和旋转轴摩擦磨损；