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1、(10)申请公布号 CN 102261476 A (43)申请公布日 2011.11.30 CN 102261476 A *CN102261476A* (21)申请号 201110147791.7 (22)申请日 2011.06.02 F16J 15/34(2006.01) F16J 15/53(2006.01) (71)申请人 温州市天成密封件制造有限公司 地址 325000 浙江省温州市瓯海三溪工业区 康宏西路 29 号 (72)发明人 陈炎 (54) 发明名称 柔性密封系统 (57) 摘要 本发明公开了柔性密封系统， 系统由参数的 采集或连动装置和密封结构调整装置或附加力装 置组成， 参。
2、数的采集或连动装置中设置有传感器， 密封结构调整装置中设置有连接在弹簧座 (4) 上 的弹簧 (5)， 弹簧座 (4) 通过位移装置 (3) 与传动 座 (1) 相连， 附加力装置中设置有磁场。本发明 的有益效果 ： 密封性能和使用寿命可动态调整， 增加密封可靠性， 延长使用寿命， 避免发生泄漏事 故。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 CN 102261489 A1/1 页 2 1. 柔性密封系统， 其特征在于 ： 柔性密封系统由参数的采集或连动装置和密封结构调 整装置或附加力装置组成， 参数。
3、的采集或连动装置中设置有传感器， 密封结构调整装置中 设置有连接在弹簧座 (4) 上的弹簧 (5)， 弹簧座 (4) 通过位移装置 (3) 与传动座 (1) 相连， 附加力装置中设置有磁场。 2. 根据权利要求 1 所述的柔性密封系统， 其特征在于 ： 所述磁场由连接在静环 (9) 上 的金属座 (10) 和金属座 (10) 内部带有铁芯的通电螺线管 (11) 或磁铁组成。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的柔性密封系统， 其特征在于 ： 所述铁芯的材质为软铁或 钢。 4. 根据权利要求 1 或 2 所述的柔性密封系统， 其特征在于 ： 所述磁铁的材质为马氏体 钢、 铝镍钴磁性材料、 铁氧。
4、体磁性材料、 稀土钴磁性材料或可被磁化的材料。 5. 根据权利要求 3 所述的柔性密封系统， 其特征在于 ： 所述铁芯的形状为蹄形， 铁芯上 缠绕有相反旋向的线圈。 权 利 要 求 书 CN 102261476 A CN 102261489 A1/3 页 3 柔性密封系统 技术领域 0001 本发明涉及一种新型密封系统， 特别涉及一种具有对内部结构参数自动调节和对 现场工况进行自动适应的柔性密封系统。 背景技术 0002 现有的密封系统的结构在使用过程中均保持不变， 可将其定义为刚性密封系统。 例如刚性密封系统中的固体摩擦密封装置， 在设计时根据使用工况对其主要结构参数， 例 如摩擦副的端面宽。
5、度、 有效和名义接触面积、 弹簧等结构参数进行选择， 并由此确定固体摩 擦密封装置的主要使用和性能参数例如载荷系数、 端面比压等。 0003 刚性密封系统在使用过程中容易产生下列问题 ： 首先， 设计时所采用的使用工况 与现场实际的使用工况可能存在差别。 当两者工况值差别较大时， 由于结构参数固定不变， 主要使用和性能参数将偏离设计要求， 容易造成密封装置使用寿命缩短， 甚至密封失效。 其 次， 固体摩擦密封装置在使用过程中由于摩擦副的摩擦磨损 ( 例如石墨环在使用过程中高 度变矮造成弹簧力变化)， 辅助密封装置的物理性能的改变(例如O型圈的硬度变化造成辅 助密封圈摩擦力变化 ) 都将造成主要。
6、性能参数偏离设计要求。最后， 由于现场使用工况在 短时间内产生较大波动时， 也将造成主要使用和性能参数偏离设计要求。 0004 刚性密封系统中的非固体摩擦密封装置也存在相类似的问题。 在设计非接触式密 封装置时， 根据使用工况对密封装置的主要结构参数例如端面宽度、 槽型结构、 弹簧比压等 进行设计， 但实际使用过程中使用工况和设计工况的偏差， 使用工况的突变等， 都容易造成 气膜厚度、 泄漏量、 耗气量等实际性能参数无法满足使用要求。 另外由于各种其他原因造成 主要使用和性能参数偏离设计要求的情况还有很多， 而目前刚性密封系统的特点， 势必造 成密封装置的密封性能变差、 寿命缩短、 甚至密封失。
7、效的状况。 发明内容 0005 针对现有密封系统的缺陷， 本发明提供了一种具有对内部结构参数自动调节和对 现场工况进行自动适应的柔性密封系统。 0006 为了实现上述目的， 本发明所采取的措施是 ： 0007 柔性密封系统， 由参数的采集或连动装置和密封结构调整装置或附加力装置组 成， 参数的采集或连动装置中设置有传感器， 密封结构调整装置中设置有连接在弹簧座上 的弹簧， 弹簧座通过位移装置与传动座相连， 附加力装置中设置有磁场 ； 0008 所述磁场由连接在静环上的金属座和金属座内部带有铁芯的通电螺线管或磁铁 组成 ； 0009 所述铁芯的材质为软铁或钢 ； 0010 所述磁铁的材质为马氏体。
8、钢、 铝镍钴磁性材料、 铁氧体磁性材料、 稀土钴磁性材料 或可被磁化的材料 ； 0011 所述铁芯的形状为蹄形， 铁芯上缠绕有相反旋向的线圈。 说 明 书 CN 102261476 A CN 102261489 A2/3 页 4 0012 本发明的有益效果 ： 首先， 避免刚性密封系统结构参数无法改变的缺陷， 当使用工 况与设计工况相偏离时， 通过调整结构参数或通过在装置中增加额外的附加力， 使性能和 使用工况保持最佳 ； 其次， 柔性密封系统中密封性能和使用寿命这对相互制约的参数可以 在使用过程中根据现场要求进行动态调整 ； 最后， 对于非固体摩擦密封装置， 在密封开启、 运行、 停机阶段由。
9、于装置旋转速度的不同， 容易造成开启力和密封膜厚度与实际要求的最 佳工况有所差异， 柔性系统将通过调整结构参数使得密封系统在运行的不同阶段使用参数 均保持最佳， 达到增加密封可靠性， 延长使用寿命， 避免发生泄露事故等。 附图说明 0013 图 1、 本发明在固体摩擦密封装置中的结构示意图。 0014 图 2、 本发明在非固体摩擦密封装置中的结构示意图。 0015 图中标号表示 ： 1、 传动座 ； 2、 压力传感器 ； 3、 位移装置 ； 4、 弹簧座 ； 5、 弹簧 ； 6 动 环 ； 7 温度传感器 ； 8、 气膜厚度传感器 ； 9、 静环 ； 10、 金属座 ； 11、 通电螺线 ； 。
10、12、 流量传感器 ； 13、 转速传感器 . 具体实施方式 0016 柔性密封系统， 由参数的采集或连动装置和密封结构调整装置或附加力装置组 成， 参数的采集或连动装置中设置有传感器， 密封结构调整装置中设置有连接在弹簧座 4 上的弹簧 5， 弹簧座 4 通过位移装置 3 与传动座 1 相连， 附加力装置中设置有磁场 ； 所述磁 场由连接在静环 9 上的金属座 10 和金属座 10 内部带有铁芯的通电螺线管 11 或磁铁组成 ； 所述铁芯的材质为软铁或钢 ； 所述磁铁的材质为马氏体钢、 铝镍钴磁性材料、 铁氧体磁性材 料、 稀土钴磁性材料或可被磁化的材料 ； 所述铁芯的形状为蹄形， 铁芯上缠。
11、绕有相反旋向的 线圈。 0017 实例一 ： 固体摩擦密封装置的传动座 1 内部嵌套可沿传动轴向移动的位移装置 3， 位移装置 3 与压力传感器 2 相连， 当设备的实际运行压力与设定压力有偏离时， 位移装置 3 将压力偏差转换为沿轴向的位移量， 通过将弹簧座 4 与位移装置 3 相连调整弹簧 5 的压缩 量， 达到调整使用工况的目地。 0018 实例二 ： 在固体摩擦密封装置的动环 6 上布置温度传感器 7， 当摩擦副端面温度超 过设定值时， 轴向位移装置 3 将使弹簧座沿轴线位移， 调整弹簧 5 的压缩量， 改善密封装置 的使用性能。 0019 实例三 ： 在非固体摩擦密封装置的静环 9 。
12、上布置气膜厚度传感器 8， 静环嵌套在可 被磁化的金属座内 10， 在金属座的周围缠绕通电螺线 11。传动座 1 内装载磁铁或能在磁场 中受力的装置。螺线管内的电流强弱和方向通过气膜厚度传感器所获得的信号进行调整， 得到强弱和方向都可控制的磁场。当摩擦副的气膜厚度与设定值有所偏差时， 静环在磁场 中将受到额外附加的磁场力， 从而达到调整气膜厚度， 改善使用性能的目地。 0020 实例四 ： 在非固体摩擦密封装置的旋转部件如传动座 1 上布置转速传感器 13。在 运行的不同阶段， 通过调整金属座 10 周围缠绕通电螺线 11 电流获得实际使用需要的附加 磁场力。例如当密封的开始运转的转速较低时，。
13、 使静环 9 获得额外的附加开启力， 使得低速 运转时摩擦副的密封端面仍能打开， 减少端面磨损。 说 明 书 CN 102261476 A CN 102261489 A3/3 页 5 0021 实例五 ： 在非固体摩擦密封装置的引火炬处布置流量传感器 12， 当泄漏量偏离设 定值时， 通过调整螺线管 11 电流大小使静环获得额外的开启力或闭合力， 达到调整气膜厚 度控制泄漏量的目地。 0022 上述各种采集或连动装置和调整装置可以进行组合， 如在固体摩擦装置中采用添 加附加磁场力， 或在非固体摩擦装置中采用位移调整装置调整弹簧力， 或取消弹簧装置直 接采用磁场力作为开启和闭合力， 或采用采集其。
14、他不同的信号装置等等， 均可得到本发明 其它各种变化的不同结构及应用。 0023 本发明的有益效果 ： 首先， 避免刚性密封系统结构参数无法改变的缺陷， 当使用工 况与设计工况相偏离时， 通过调整结构参数或通过在装置中增加额外的附加力， 使性能和 使用工况保持最佳 ； 其次， 柔性密封系统中密封性能和使用寿命这对相互制约的参数可以 在使用过程中根据现场要求进行动态调整 ； 最后， 对于非固体摩擦密封装置， 在密封开启、 运行、 停机阶段由于装置旋转速度的不同， 容易造成开启力和密封膜厚度与实际要求的最 佳工况有所差异， 柔性系统将通过调整结构参数使得密封系统在运行的不同阶段使用参数 均保持最佳， 达到增加密封可靠性， 延长使用寿命， 避免发生泄露事故等。 0024 本领域内普通的技术人员的简单更改和替换都是本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102261476 A CN 102261489 A1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102261476 A 。