[发明专利]一种动静压混合润滑端面密封结构

权利要求书

1.一种动静压混合润滑端面密封结构，其特征在于，该密封结构包括转动部件和静止部件，具有双端面密封结构、单端面密封结构或者双端面密封结构和单端面密封结构组合构成的串联密封结构；其中，

转动部件包括转轴(1)、轴套(10)、动环座(11)、动环(8)和防转销(26)；

动环(8)通过动环座(11)、防转销(26)和轴套(10)安装于转轴(1)上，动环座(11)安装于转轴(1)上，能够随转轴(1)一起旋转；

防转销(26)沿周向等弧度布置有2～4个；

静止部件包括密封外环套(12)、压紧套(2)、弹簧座(3)、中环(9)、弹簧(4)、推环(5)、静环(6)和高精度位移传感器(21)；

静止部件通过密封外环套(12)安装于内缸或外缸轴端处，密封外环套(12)为密封静止部件的支撑部件，通过压紧套(2)对弹簧座(3)和中环(9)进行固定；

弹簧(4)安装于弹簧座(3)上，固定于弹簧座(3)和推环(5)之间，能够轴向伸缩，并通过推环(5)对静环(6)施加轴向闭合力；

弹簧(4)采用沿周向等弧段布置的4～8个弹簧结构，或者采用波纹管结构；

静环(6)由弹簧座(3)进行径向固定，轴向位于推环(5)和动环(8)之间，能够沿轴向移动，且轴向位移大小在0～10μm之间；

密封外环套(12)、弹簧座(3)和静环(6)上加工有沿周向等弧度分布的径向圆孔，为润滑气通道(18)，且密封外环套(12)、弹簧座(3)和静环(6)上径向圆孔的个数、周向和轴向位置相同；

静环(6)一侧布置有环形的多孔介质摩擦副(7)，静环(6)上加工有周向贯通的环形腔室，为润滑气体稳压腔(19)；润滑气体稳压腔(19)连接着润滑气通道(18)和多孔介质摩擦副(7)，用于为多孔介质摩擦副(7)提供周向压力均匀的润滑气A(13)或润滑气B(15)；

双端面密封结构的密封外环套(12)、中环(9)上加工有沿周向等弧度分布的径向圆孔，为缓冲气通道(20)，且密封外环套(12)和中环(9)上径向圆孔的个数、周向和轴向位置相同；

静环(6)上安装有高精度位移传感器(21)，传感器探头正对动环(8)，能够实时监测静环(6)与动环(8)间的相对位移，从而获得动环端面(25)和静环端面(24)的端面间润滑气膜(22)的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种动静压混合润滑端面密封结构，其特征在于，润滑气通道(18)沿周向等弧度分布，个数为2～8个；

密封外环套(12)和弹簧座(3)上的径向圆孔采用直通孔结构，弹簧座(3)上的径向圆孔直径大于密封外环套(12)上的径向圆孔直径；

静环(6)上径向圆孔采用阶梯孔结构，在静环(6)和弹簧座(3)连接面处，静环(6)上径向圆孔直径大于弹簧座(3)上的径向圆孔直径；

润滑气通道(18)连接着高压润滑气源和润滑气体稳压腔(19)，润滑气源与润滑气通道(18)之间安装有调节阀，能够对润滑气体稳压腔(19)中压力进行调节控制；

润滑气A(13)和润滑气B(15)工质气体相同、压力不同，其压力由设备运行工况决定，通过调节阀调节，保证开启力F_O和闭合力F_C相平衡；

润滑气A(13)和润滑气B(15)均采用无毒的惰性气体。

3.根据权利要求1所述的一种动静压混合润滑端面密封结构，其特征在于，双端面密封结构还具有压力可调的缓冲气(14)；其中，

密封外环套(12)和中环(9)上径向圆孔的个数为2～8；

密封外环套(12)上径向圆孔采用阶梯孔结构，中环(9)上径向圆孔采用直通孔结构；

在密封外环套(12)和中环(9)连接面处，密封外环套(12)上径向圆孔直径大于中环(9)上的径向圆孔直径；

缓冲气(14)采用对工艺气体(16)无污染、且无毒的惰性气体；

缓冲气(14)的压力高于工艺气体(16)压力0.1～0.3MPa；

双端面密封结构的泄漏气(17)中包含缓冲气(14)和润滑气B(15)成分，无工艺气体(16)成分，实现对有毒、危险工艺气体(16)的零泄漏密封。