[发明专利]一种用于旋转管与固定管间的密封连接装置

说明书

本发明涉及一种用于旋转管与固定管间的密封连接装置，旨在解决现有技术中存在的导致密封副颤振、密封性能差、安装精度差的问题。本发明包括套管、一级密封组件、二级密封组件、支撑环、预紧组件以及法兰；套管外壁的一端设置有第三环状凸起，另一端设置有锁紧环；一级密封组件和二级密封组件对称套装于套管上，且位于第三环状凸起和锁紧环之间；支撑环套装于一级密封组件和二级密封组件外，支撑环的内壁并排设置有第一环状凸起和第二环状凸起，并与一、二级密封组件形成环腔，预紧组件位于环腔内，第一环状凸起上设置有与环腔贯通的第一冷却水入口和第一冷却水出口；法兰一端与支撑环固定连接，另一端与固定管连接。

技术领域

本发明涉及旋转管与固定管间的密封，具体涉及一种用于旋转管与固定管间的密封连接装置。

背景技术

旋转管路系统是验证试验件在高温、脉动压力及漩涡等复杂工况下的气液两相介质中减噪性能。旋转管和固定管是旋转管路系统重要组成部分，旋转管为试验件的安装载体，其结构为管状结构，通过固定装卡工装将试验件固定在管内，系统运行时，试验件随旋转管一起旋转，旋转管外表面中间部位安装驱动轮，驱动轮两侧为气体浮动轴承，旋转管两端为密封装置，该密封装置用于解决系统运行中旋转管(动管)和固定管(静管)之间泄漏难题。

旋转管和固定管间的密封装置承受的工况和使用环境非常苛刻，现有的密封装置很难满足以下几个方面需求：

第一、从旋转管内部介质方面来讲，高温(最高温度377K)脉动(气体最高脉动频率205Hz)气体与水渗混形成气液两相流，气液两相流冲击密封结构严重影响密封质量，高温介质易使密封结构因热应力存在发生较大变形，气体压力脉动也容易导致密封副颤振。

第二、从旋转管自身功能结构来讲，试验时，旋转管由偏置拖动电机带动实现高速旋转，最高转速可达3000r/min，高度旋转很容易导致密封副发热、摩擦磨损，致使密封结构密封性能下降。

第三、从安装角度来讲，旋转管的支撑装置为气体浮动轴承，其刚度差，对加工及安装精度要求很高，其气膜间隙为10～20μm，若密封结构设计不合理，密封装置可能会出现卡滞，造成气膜破坏，损坏气体浮动轴承，此外，固定管阀件及管道采用现场配合焊接，焊接会产生残余焊接应力，会影响固定管与密封装置的安装精度。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的导致密封副颤振、密封性能差、安装精度差的问题，而提供了一种用于旋转管与固定管间的密封连接装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明的一种用于旋转管与固定管间的密封连接装置，其特殊之处在于：包括套管、一级密封组件、二级密封组件、支撑环、预紧组件以及法兰；

所述套管外壁的一端设置有第三环状凸起，另一端设置有锁紧环；

所述一级密封组件和二级密封组件对称套装于套管上，且位于第三环状凸起和锁紧环之间；

所述一级密封组件包括其中一端面相互紧贴的一级动环和一级静环，一级动环另一端面与第三环状凸起紧贴；

所述二级密封组件包括其中一端面相互紧贴的二级动环和二级静环，二级动环另一端面与锁紧环紧贴；

所述支撑环套装于一级密封组件和二级密封组件外，支撑环的内壁并排设置有第一环状凸起和第二环状凸起；

所述第一环状凸起一侧与一级静环另一端止口配合；

所述第二环状凸起的内环面与二级静环的外周面接触；

所述预紧组件包括环形弹簧支架和多个弹簧；

所述弹簧支架套装于套管上，且与第一环状凸起的另一侧止口配合；弹簧支架的内环面与套管外壁之间存有间隙；

所述多个弹簧沿圆周方向均匀设置在弹簧支架与二级静环之间；