[发明专利]一种径向自紧式填料密封装置及系统

说明书

本发明提供一种径向自紧式填料密封装置及系统。该装置包括：填料函、支撑环、膨胀环、填料压盖、填料组件以及增压辅助装置；填料组件、膨胀环和支撑环均安装在填料函内部，通过填料压盖进行轴向定位；膨胀环与填料函之间形成容置空间，增压辅助装置与容置空间相连，支撑环为双瓣环，位于容置空间内；填料组件缠绕在传动轴上，包括软填料和轴向弹性体，轴向弹性体将软填料隔开；增压辅助装置包括增压活塞、仪表和阀门，增压活塞高设置低、中压腔、高压腔为容置空间提供高压流体。膨胀环在高压流体的作用下的径向变形，产生软填料和传动轴之间的接触应力。本发明可以较好地保证填料密封接触应力的均匀分布，提高密封能力，延长寿命。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种密封装置及系统。

背景技术

在工程机械技术领域中，密封装置的应用十分广泛。对于现有的填料密封而言，其密封性能一般由填料压盖的压紧力产生，造成填料和轴的接触应力分布不均；填料的磨损会造成应力松弛，增大密封泄漏，使得调试及维护工作也比较繁琐。因此，如何保证填料接触应力的均匀分布以及接触应力的恒定对本领域技术人员而言是一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种径向自紧式填料密封装置，以保证填料密封的密封性能，保证填料密封接触应力轴向的均匀分布及稳定，减少调试及维护工作。

本发明实施例提供一种径向自紧式填料密封装置，所述径向自紧式填料密封装置安装于静止腔体和旋转轴之间，阻止密封介质的泄漏；所述填料密封装置包括：填料函、支撑环、膨胀环、填料压盖、填料组件以及增压辅助装置；其中，

所述填料组件、所述膨胀环和所述支撑环均安装在所述填料函内部，所述填料函安装在所述静止腔体内部；所述膨胀环与所述填料函之间形成容置空间，所述支撑环位于容置空间内，所述支撑环与所述填料函之间留有间隙；

所述增压辅助装置包括压力表、压力传感器I.Ⅱ、手阀、单向阀I.Ⅱ、电磁阀I.Ⅱ、增压活塞和管道；所述增压活塞为容置空间提供1.5-2倍介质压力的高压液体，产生所述填料组件和旋转轴之间的接触应力；所述增压活塞包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述增压活塞第一腔体与容置空间相连；所述压力表、压力传感器I、手阀与容置空间相连，所述压力传感器I检测容置空间内的压力，所述手阀用于排空容置空间中的气体；所述压力传感器Ⅱ、所述单向阀I与所述增压活塞第一腔体相连，所述电磁阀I、所述单向阀Ⅱ与所述增压活塞第二腔体相连；所述电磁阀Ⅱ与所述增压活塞第三腔体相连，所述电磁阀I、Ⅱ控制所述增压活塞的增压级别。

初次使用，用所述手阀放空容置空间内空气，关闭手阀后，打开所述电磁阀I。所述压力传感器I检测的压力数值低于密封介质压力的1.5倍时，所述电磁阀Ⅱ开启，提高增压活塞的增压级别。

所述填料组件包括软填料、轴向弹性体，所述软填料缠绕在旋转轴上，所述轴向弹性体将所述软填料隔开并提供软填料的预紧力。所述填料压盖将所述软填料和所述膨胀环轴向压紧。

可选地，所述膨胀环紧贴所述软填料外侧；和/或，所述轴向弹性体采用圆柱形压缩弹簧。

可选地，该径向自紧式填料密封装置还包括：O形圈；所述填料函和外部腔体之间采用O形圈密封；所述膨胀环和所述填料函之间采用O型圈密封，形成容置空间。

可选地，所述增压活塞增压级别大于或等于2级。

可选地，所述膨胀环材料包括不锈钢金属和塑料。

可选地，所述支撑环为双瓣环，周向设置贯穿孔；双瓣环设置止口，扣合在所述膨胀环内部。

本发明实施例还提供一种填料密封系统，包括上述的填料密封组件。