一种用于机械贯穿件的密封装置的制作方法

1.本发明涉及核电站装备领域的一种密封结构，具体为一种用于机械贯穿件的密封装置。


背景技术：

2.核电站人员闸门机械贯穿件所配套使用的机械密封是人员闸门机械贯穿件的重要部件，其作用是在设备运行中对内外部起到密封的作用，阻隔内部介质外泄；在核电站运行期间，人员闸门处于关闭状态，在需要进入时，则通过开关，保证介质被隔离和密封。目前核电站使用的人员闸门机械贯穿件的密封主要有两种结构形式，一种为直接采用o形圈密封，另一种则采用机械密封。采用o形圈方式存在着密封寿命短，无法达到长周期的密封，需要经常更换o形圈。而使用机械密封远远比使用o形圈寿命长。
3.由于人员闸门机械贯穿件所使用的机械密封为干式密封，其摩擦副在工作状态呈现干摩擦形式，在没有介质润滑的状态下，摩擦副自身摩擦磨损的状态十分复杂，如果摩擦副端面状态不稳定，导致摩擦磨损严重，这时摩擦副端面对于气体的密封性将迅速降低且不可逆，甚至导致密封直接失效。
4.原进口机械密封结构型式采用单弹簧、径向双端面非平衡型，其设计压力是0.07mpa，在核电站现场实际应用中，其机械密封所能承受的压力比较低，密封的结构型式采用单弹簧，弹簧受力后有偏摆现象，密封端面受力不均匀，导致密封的稳定性差、密封效果不好等问题。
5.原装进口动环与动环座通过钎焊形成整体，静环与压盖为一整体结构，在安装及使用过程中不能保证摩擦副端面有良好的配合状态，其密封性能不稳定。这也是造成原装机械密封结构型式不能完全满足现场使用要求的原因之一。
6.因此上述反映的技术问题是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种用于机械贯穿件的密封装置。
8.为实现上述目的，采用如下技术方案：一种用于机械贯穿件的密封装置，用于安装在贯穿件轴一端，包括动环组件以及静环组件；
9.所述动环组件包括浮动环、动环底座、第一动环密封圈以及第二动环密封圈，所述浮动环设置于贯穿件轴外侧，所述动环底座与浮动环的一端紧贴连接，所述第一动环密封圈以及第二动环密封圈设置于浮动环与动环底座之间，并环绕贯穿件轴沿贯穿件轴径向方向排列设置；
10.所述静环组件包括静止环、环形盖板、第一静环密封圈以及第二静环密封圈，所述静止环的一端与浮动环远离动环底座的一端紧贴连接，所述静环盖板设置于静止环的另一端，所述第一静环密封圈以及第二静环密封圈设置于静止环远离浮动环的一端，并环绕贯穿件轴沿贯穿件轴轴向方向排列设置。
11.作为改进，所述动环底座内侧与贯穿件轴之间设置有第一密封圈以及第二密封圈，所述第一密封圈以及第二密封圈沿贯穿件轴轴向方向排列设置。
12.作为改进，所述浮动环与动环底座之间设置有动环销，所述动环销的两端分别嵌入浮动环与动环底座起限位作用。
13.作为改进，所述静止环与环形盖板之间设置有静环销，所述静环销的两端分别嵌入静止环与环形盖板起限位作用。
14.作为改进，所述动环底座远离浮动环的一端设置有弹簧底座，所述弹簧底座与动环底座之间设置有弹簧，所述弹簧的两端分别于弹簧底座与动环底座固定连接。
15.作为改进，所述动环销设置于第一动环密封圈以及第二动环密封圈径向方向之间。
16.本发明与现有技术相比的优点在于：
17.(1)采用多弹簧的结构形式，使得密封端面受力均匀，端面接触状态良好；
18.(2)动环底部设置有两个o形圈，在起到密封作用的同时可以是动环具备一定程度上的浮动性；使用该结构后，利于摩擦副端面的配合与自调整，使得密封效果稳定且使用寿命更加长久；
19.(3)静环周围设置有两个o形圈，在起到密封效果的同时使静环在一定程度上同样可微量自行调整与动环配合，在动环与静环两种特殊结构的配合下，使得摩擦副端面状态良好，利于摩擦副端面在干摩擦的工作状态下进行动密封，保证了密封装置的密封性能最佳的效果。
附图说明
20.图1是本发明一种用于机械贯穿件的密封装置的结构示意图一。
21.图2是本发明一种用于机械贯穿件的密封装置的结构示意图二。
22.图3是本发明一种用于机械贯穿件的密封装置的结构示意图三。
23.图4是本发明一种用于机械贯穿件的密封装置的结构示意图四。
24.如图所示：1、贯穿件轴，2、浮动环，3、动环底座，4、第一动环密封圈，5、第二动环密封圈，6、静止环，7、环形盖板，8、第一静环密封圈，9、第二静环密封圈，10、第一密封圈，11、第二密封圈，12、动环销，13、静环销，14、弹簧底座，15、弹簧。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.结合附图1-4，一种用于机械贯穿件的密封装置，用于安装在贯穿件轴1一端，包括动环组件以及静环组件；
27.所述动环组件包括浮动环2、动环底座3、第一动环密封圈4以及第二动环密封圈5，
所述浮动环2设置于贯穿件轴1外侧，所述动环底座3与浮动环2的一端紧贴连接，所述第一动环密封圈4以及第二动环密封圈5设置于浮动环2与动环底座3之间，并环绕贯穿件轴1沿贯穿件轴1径向方向排列设置；
28.所述静环组件包括静止环6、环形盖板7、第一静环密封圈8以及第二静环密封圈9，所述静止环6的一端与浮动环2远离动环底座3的一端紧贴连接，所述静环盖板设置于静止环6的另一端，所述第一静环密封圈8以及第二静环密封圈9设置于静止环6远离浮动环2的一端，并环绕贯穿件轴1沿贯穿件轴1轴向方向排列设置。
29.所述动环底座3内侧与贯穿件轴1之间设置有第一密封圈10以及第二密封圈11，所述第一密封圈10以及第二密封圈11沿贯穿件轴1轴向方向排列设置。
30.所述浮动环2与动环底座3之间设置有动环销12，所述动环销12的两端分别嵌入浮动环2与动环底座3起限位作用。
31.所述静止环6与环形盖板7之间设置有静环销13，所述静环销13的两端分别嵌入静止环6与环形盖板7起限位作用。
32.所述动环底座3远离浮动环2的一端设置有弹簧底座14，所述弹簧底座14与动环底座3之间设置有弹簧15，所述弹簧15的两端分别于弹簧底座14与动环底座3固定连接。
33.所述动环销12设置于第一动环密封圈4以及第二动环密封圈5径向方向之间。
34.根据现场实际使用工况及原装人员闸门机械贯穿件所存在的问题，我们将原进口人员闸门机械贯穿件机械密封结构型式进行了设计改进：
35.1.单弹簧改进为多弹簧；
36.2.为了提高密封性能，我们根据现场工况及要求，将设计压力由原来的0.07mpa提高至0.2mpa，设计参数进行了重新计算与调整；
37.3.动环与动环座采用浮装式结构型式，静环和压盖采用分体式；
38.优化后的多弹簧结构型式使得动环受力比单弹簧受力均匀，增加了稳定性，提高了其安全性和可靠性。通过对人员闸门机械贯穿件机械密封的结构分析和模拟现场工况进行耐久试验后，其试验结果满足用户的使用要求。
39.这种设计优化后的干式密封技术在核电站人员闸门机械贯穿件中是国内首次应用。其重要性是用于核电站安全壳人员闸门，密封性能要求高，并且确保其安全性、可靠性。
40.本发明在具体实施时，在动环组件以及静环组件中各自设置有密封圈，且在两组组件之间额外增设密封圈，使得本装置密封为完全干运转工况，没有任何润滑介质，在运转时，浮动环2与静止环6相接触的端面完全干摩擦实现密封作用。
41.在工作时，动环销12对应浮动环2与动环底座3起限位作用，静环销13对应静止环6与环形盖板7起限位作用。同时，浮动环2采用石墨制成，动环底座3采用金属制成，静止环6两侧端面采用不锈钢表面硬化处理，能够确保密封为完全干运转工况，保证了密封装置的密封性能最佳的效果。
42.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。