[发明专利]气体端面密封抗干扰装置及抗干扰方法

说明书

技术领域

本发明属于气体端面密封装置技术领域，适用于旋转机械轴端的气体端面密封，尤其是压缩机、高速泵等高速工况下的轴端气体端面密封。

背景技术

气体端面密封以磨损量小、泄漏率低和寿命长等优点在石油、化工以及航空等领域的旋转机械中有着广泛的应用，密封运转时密封端面间保持非接触的状态，为全气膜润滑，气膜厚度为微米级。密封在实际运转过程中，由于制造误差、安装误差以及外界扰动等原因，会造成密封补偿环(密封静环)绕角向的摆动，轻则密封端面之间的间隙过大，泄漏率超标，重则密封动环和密封静环相撞，发生端面磨损失效或者密封环破裂失效。气体端面密封通常被应用在过程装备的关键设备中，例如被应用在压缩机的轴端密封中，密封一旦失效，就会造成整个生产过程停车的恶劣后果，这将带来巨大的经济损失。

在工程实际中，密封静环绕角向摆动通常是不可避免的，在主机振动较大、操作条件(被密封介质压力、转轴速度)波动较大的情况下，密封静环绕角向摆动又会被加剧，更容易导致密封失效。传统的气体端面密封装置通常是采用提高密封气膜刚度的方法，来提高密封抵抗外界干扰的能力，这种方法在一定程度上减小了密封失效的几率，但是在外界干扰剧烈的情况下，密封还会发生失效，没有从根本上解决密封静环绕角向摆动带来密封失效的问题。

基于此种情况，就必须寻求一种气体端面密封抗干扰装置，以解决因为密封静环绕角向摆动而导致密封失效的问题。当然，所发明的气体端面密封抗干扰装置，必须满足结构简单、操作稳定以及具有自适应性等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体端面密封抗干扰装置及抗干扰方法，该装置能够有效地解决外界干扰引起密封补偿环(密封静环)绕角向摆动导致密封失效的问题。

本发明的气体端面密封抗干扰装置，其特征在于，是在包括有与转轴1一起旋转的密封动环4、密封静环5、薄膜节流器13以及气体供给装置14的基本结构基础上，在所说的密封静环5上加工有周向均布互不连通的气体供给通道，径向相对的每一组气体供给通道分别和薄膜节流器中的薄膜两侧的气体供给通道相连通，所采用的技术方案如下：

气体端面密封抗干扰装置，包括与转轴1一起旋转的密封动环4、静止的密封静环5、薄膜节流器13以及气体供给装置14，密封动环4安装在转轴1的轴套2上且被动环压盖8压紧，密封动环4和轴套2之间安装有防转销3，密封静环5安装在静环座7上，密封静环5和静环座7之间安装有压缩弹簧6，密封装置的辅助密封由密封圈9、密封圈10、密封圈11以及密封圈12提供，所述的密封静环5上加工有周向均布互不连通的气体供给通道a₄，径向相对的每一组气体供给通道a₄通过气体供给通道a₃分别和薄膜节流器13中的薄膜15两侧的气体供给通道a₂相连通，气体供给装置14提供的气体，通过气体供给通道a₁输送到薄膜节流器13中，气体被节流后，依次通过气体供给通道a₂、气体供给通道a₃以及气体供给通道a₄输送到密封动环4和密封静环5的端面之间。密封动环4和密封静环5的端面之间通过气体膜密封。

动环压盖8与轴套2固定在一起，静环座7是静止固定的。

所述的径向相对的一组气体供给通道a₄，分别和薄膜节流器13中的薄膜15两侧的气体供给通道a₂相连通。

所述的薄膜节流器13的数量为n，周向均布互不连通的气体供给通道a₄的数量为2n，通常n＝1-20个。