[发明专利]可监测磨损量的机械密封装置

说明书

本发明涉及一种可监测磨损量的机械密封装置，包括动环、静环和监测器。动环能够套设于转轴，动环随转轴进行同步转动。静环与动环相邻设置，静环或静环上具有测量端面，测量端面开设测量凹槽，测量凹槽的开设位置靠近静环或者动环的周缘，测量凹槽的回转截面所对应的中心角在相异深度处不完全相同。监测器设置于静环或者动环，用于监测静环与动环形成的摩擦副产生的声发射信号。上述可监测磨损量的机械密封装置，当动环或者静环由于倾斜发生摩擦时产生对应的声波或者应力波，监测器监测所产生的声波信号或者应力波信号。通过统计动环摩擦经过测量凹槽的时间段即可准确得知动环和静环之间的实时磨损情况，实现磨损量的在线监测。

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，特别是涉及一种可监测磨损量的机械密封装置。

背景技术

机械密封的应用场景之一是用于旋转机械设备的轴端密封，其可在较高参数下实现密封作用，在石化、核能、航空航天等领域得到了广泛应用。机械密封装置的良好运行状态是保证其密封性能的关键。机械密封装置在运行过程中的磨损会导致其工作性能受到损害。尽管机械密封通常被设计为不易发生磨损，但由于设计计算的误差、制造及装配产生的误差、工况的变化、外界的冲击等难以控制的因素会导致机械密封装置磨损偏离预计的状态。在目前的技术条件下无法在机械密封的工作过程中对磨损进行监测，其重要原因是在当前的机械密封结构中磨损本身不会产生可供现有在线监测捕捉的物理要素。

发明内容

基于此，有必要针对目前的机械密封装置无法在线监测其磨损量的问题，提供一种能够在线监测磨损量的机械密封装置。

一种可监测磨损量的机械密封装置，包括：

动环，能够套设于转轴，所述动环随转轴进行同步转动；

静环，与所述动环相邻设置，所述静环具有朝向所述动环的测量端面，或者所述动环具有朝向所述静环的测量端面，所述测量端面开设测量凹槽，所述测量凹槽的开设位置靠近所述静环或者所述动环的周缘，所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角在相异深度处不完全相同；

监测器，设置于所述静环或者所述动环，所述监测器用于监测所述静环与所述动环形成的摩擦副产生的声发射信号。

在其中一个实施例中，所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角随深度的变化逐渐改变；所述测量凹槽的回转截面所对应的中心角随深度的变化逐渐变大或者逐渐变小。

在其中一个实施例中，所述测量凹槽沿自身深度方向的截面呈三角形，梯形、至少部分圆弧形和/或折线形。

在其中一个实施例中，所述测量端面上开设至少两个所述测量凹槽，至少两个所述测量凹槽沿所述静环的周缘间隔分布。

在其中一个实施例中，至少两个所述测量凹槽沿所述静环或所述动环的外周缘间隔分布，和/或至少两个所述测量凹槽沿所述静环或所述动环的内周缘间隔分布。

在其中一个实施例中，所述测量端面上开设三十八个所述测量凹槽；六个所述测量凹槽沿所述静环的内周缘间隔分布，三十二个所述测量凹槽沿所述静环的外周缘间隔分布。

在其中一个实施例中，至少两个所述测量凹槽沿所述静环的周缘等间隔分布。

在其中一个实施例中，所述静环具有朝向所述动环的测量端面，所述测量凹槽的开设位置靠近所述静环的周缘；所述监测器设置于所述静环。

在其中一个实施例中，所述动环具有朝向所述静环的密封端面，所述密封端面上开设多个T形槽或者弧形槽，多个所述T形槽或者所述弧形槽沿所述动环的回转方向均匀间隔分布。

在其中一个实施例中，所述可监测磨损量的机械密封装置还包括：

基体；

转轴，转动设置于所述基体，所述动环套设于所述转轴，所述动环随所述转轴进行同步转动；