1.本实用新型属于风电设备、压缩机、化工泵、变速箱、转子发动机的高速油封或轴封技术领域，特别涉及一种涡旋返流与离合动静环组合式密封装置。
背景技术：2.液体的动密封目前主要有橡胶油封，迷宫密封，毛毡密封及机械密封；
3.现有技术存在以下问题：橡胶油封作为通用机械旋转轴较常选用的标准件，线速度5m/s以下,可以满足一般条件下的密封要求，其使用线速度低于5m/s，一般使用寿命半年到1年须更换，高速时瞬间失效，且易老化和酸碱腐蚀失效；迷宫密封则是在旋转件和固定件之间形成很小曲折间隙，流体经多次节流达到密封目的，密封效果远不及接触式密封，其会有一定泄漏量；机械密封为接触式密封，可作为化工类机械高温、较高线速度场合，一般低于15m/s，其动静环为摩擦副，寿命较短，一般半年须更换动静环，且须加装摩擦副的降温措施；毛毡密封一般为其它形式密封的辅助密封，主要是作为防尘功能，其质地松散，可吸油，吸油达到饱和时失效；
4.现需要一种密封装置，能适应高温，线速度15m/s以上，密封效果好，寿命长，耐酸碱腐蚀。
技术实现要素：5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种涡旋返流与离合动静环组合式密封装置，可适应高温，高线速度15m/s以上，密封效果好，寿命长，易做到耐酸碱腐蚀。
6.本实用新型提供了一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，安装在带密封机构的旋转轴上，所述密封装置位于带密封机构的机壳和旋转轴之间；其特征在于：包括涡旋密封外壳体，
7.所述涡旋密封外壳体外壁固定安装在所述机壳内，所述涡旋密封外壳体内安装有涡旋体，所述涡旋体内外壁分别紧密贴合所述旋转轴和所述涡旋密封外壳体内壁，所述涡旋体与所述旋转轴固定连接；
8.所述涡旋密封外壳体底端开有返流孔；
9.所述涡旋密封外壳体开口处设置有机械密封结构；
10.所述涡旋体底端均布有若干第一凹槽，所述涡旋体底端远离所述涡旋密封外壳体开口端；
11.进一步，所述涡旋密封外壳体底部的上半部开设所述返流孔；
12.进一步，所述涡旋密封外壳体底端内壁依次设置有第二凹槽和第三凹槽，所述涡旋体底端侧壁紧密贴合在第二凹槽内，所述第三凹槽内依次安装有隔环、离心环和动环，所述隔环、离心环和动环套设在涡旋体顶端侧壁上，
13.所述离心环内设有箍簧；
14.所述机械密封结构包括静环和动环；所述静环位于所述涡旋密封外壳体1开口，且
与所述涡旋密封外壳体1外侧固定连接；
15.进一步，所述涡旋体顶端固定连接有所述紧定锥套，所述紧定锥套内壁紧密贴合所述旋转轴，所述紧定锥套与所述旋转轴固定连接；
16.进一步，所述离心环由若干扇形块组成，所述扇形块一端设有第一斜面，其另一端设有第二凹槽，所述箍簧安装在第二凹槽内，若干扇形块通过所述箍簧连接；
17.进一步，所述动环一端设有第四凹槽，所述第四凹槽内一端设置为第二斜面，所述动环另一端设有弧面，所述离心环的第一斜面与所述第二斜面配合，所述弧面与所述静环另一端接触；
18.进一步，所述涡旋体底端侧壁上均布有斜槽，所述斜槽径向面设为第三斜面，所述扇形块径向面设为第四斜面，所述第三斜面与所述第四斜面配合；
19.进一步，所述涡旋体顶端和所述动环一端对应设有止动槽，所述止动槽内固定安装有防转块；
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
21.(1)本实用新型通过设置涡旋密封外壳体、隔环和涡旋体构件组成高速密封单元，涡旋体端面设置凹槽，涡旋密封外壳体上半部设有返流孔，涡旋密封外壳体、隔环组成泵壳，安装于由机壳、旋转轴组成的机器内，机壳内侧有油液、水等需要密封的介质，介质一般为机器内部飞溅来液或较低液位的介质，极限情况液位不超过半轴；介质从旋转轴下半部的缝隙进入涡旋体端面设有的凹槽内，涡旋体端面凹槽会将从半轴底部缝隙进入的介质在泵流作用下带入涡旋密封外壳体上半部的返流孔内，从而返流到来液位置，起到高速情况下的密封作用，高速工作状态为非接触密封原理，转速越高效果越好，适合高速为常态的大直径，高线速度工况。
22.(2)本实用新型通过设置的离心环、箍簧、静环、动环、紧定锥套、涡旋体构成低速密封功能单元，低速工作状态为接触密封，保证了摩擦副始终工作在低速状态，延长了使用寿命。
23.(3)本实用新型的密封装置直接接触介质构件无软密封，能适应高温、腐蚀性介质的工况。
24.(4)本实用新型密封装置中的离心环的质量设计时可以控制，弹簧的预紧力设计时可以控制，实现高低速工作状态提前预设，自动切换，可靠性强。
附图说明
25.以下附图仅对本实用新型作示意性的说明和解释，并不用于限定本实用新型的范围，其中：
26.图1：本实用新型涡旋返流与离合式动静环组合式动密封及其安装环境结构示意图；
27.图2：本实用新型旋转轴上半部密封装置结构示意图；
28.图3：本实用新型涡旋体结构示意图；
29.图4：本实用新型涡旋密封外壳体的右视图；
30.图5：为图2a处局部结构示意图；
31.图6：为本实用新型中涡旋体与动环连接结构示意图；
32.图中：1-涡旋密封外壳体，2-隔环，3-离心环，4-箍簧，5-静环，6
‑ꢀ
动环，7-紧定锥套，8-涡旋体，9-旋转轴，10-机壳,20-止动槽，21-斜槽，22-返流孔。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.如图1-图5所示，本实用新型提供了一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，安装在带密封机构的旋转轴9上，所述密封装置位于带密封机构的机壳10和旋转轴9之间；其特征在于：包括涡旋密封外壳体1，
35.所述涡旋密封外壳体1外壁固定安装在所述机壳10内，所述涡旋密封外壳体1内安装有涡旋体8，所述涡旋体8内外壁分别紧密贴合所述旋转轴9和所述涡旋密封外壳体1内壁，所述涡旋体8与所述旋转轴9固定连接；
36.所述涡旋密封外壳体1底端开有返流孔；
37.所述涡旋密封外壳体1开口处设置有机械密封结构；
38.所述涡旋体8底端均布有若干第一凹槽，所述涡旋体8底端远离所述涡旋密封外壳体1开口端；
39.需要说明的是：涡旋体8上的第一凹槽会将从半轴底部缝隙进入的介质在泵流作用下带入涡旋密封外壳体1上半部的返流孔22内，从而返流到来液位置；
40.所述涡旋密封外壳体1顶端均设有若干沉头孔，所述机壳10一端上设有与所述沉头孔配合的第一螺纹孔，所述涡旋密封外壳体1和机壳10 通过内螺栓固定连接；
41.进一步，所述涡旋密封外壳体1底部的上半部开设所述返流孔；
42.进一步，所述涡旋密封外壳体1底端内壁依次设置有第二凹槽和第三凹槽，所述涡旋体5底端侧壁紧密贴合在第二凹槽内，所述第三凹槽内依次安装有隔环2、离心环3和动环6，所述隔环2、离心环3和动环6套设在涡旋体8顶端侧壁上，
43.所述离心环3内设有箍簧4；
44.所述机械密封结构包括静环5和动环6；所述静环5位于所述涡旋密封外壳体1开口，且与所述涡旋密封外壳体1外侧固定连接；
45.进一步，所述涡旋体8顶端固定连接有所述紧定锥套7，所述紧定锥套7内壁紧密贴合所述旋转轴9，所述紧定锥套7与所述旋转轴9固定连接；
46.需要说明的是，所述紧定锥套7另一端和涡旋体8另一端上均设有若干第二螺纹孔，所述紧定锥套7和涡旋体8通过所述螺栓固定连接；
47.进一步，所述离心环3由若干扇形块组成，所述扇形块一端设有第一斜面，其另一端设有第二凹槽，所述箍簧4安装在第二凹槽内，若干扇形块通过所述箍簧4连接；
48.需要说明的是，离心环3为分瓣结构，由若干扇形块组成，转动时受到径向向外离心力，箍簧4装配在离心环3槽内，始终对离心环3有径向向内抱紧力；
49.进一步，所述动环6一端设有第四凹槽，所述第四凹槽内一端设置为第二斜面，所述动环6另一端设有弧面，所述离心环3的第一斜面与所述第二斜面配合，所述弧面与所述静环5另一端接触；
50.进一步，所述涡旋体8底端侧壁上均布有斜槽21，所述斜槽21径向面设为第三斜面，所述扇形块径向面设为第四斜面，所述第三斜面与所述第四斜面配合；
51.需要说明的是，涡旋体8的下端设置在远离所述涡旋密封外壳体1开口的一端，涡旋体8的上端为与下端相对的一端；
52.进一步，所述涡旋体8顶端和所述动环6一端对应设有止动槽20，所述止动槽20内固定安装有防转块；
53.需要说明的是，止动槽20上安装防转块为了防止涡旋体8和动环6 相对滑动；
54.工作过程：涡旋密封外壳体1、隔环2和涡旋体8三个构件组成高速密封单元，其密封原理基于离心泵原理，涡旋体8端面设有凹槽，涡旋密封外壳体1、隔环2组成泵壳，高速密封装置安装于由机壳、旋转轴组成的机器内，机壳内侧有油液、水等需要密封的介质，介质一般为机器内部飞溅来液或较低液位的介质，极限情况液位不超过半轴；介质从旋转轴9 下半部的缝隙进入涡旋体8端面设有的凹槽内，如图1、图2所示，涡旋体8端面凹槽会将从半轴底部缝隙进入的介质在泵流作用下带入涡旋密封外壳体1上半部的返流孔22内，从而返流到来液位置，起到高速情况下的密封作用；由于涡旋密封外壳体1下半部未设置返流孔22，来液只能从涡旋密封外壳体1与旋转轴9下半部的缝隙进入；
55.离心环3、箍簧4、静环5、动环6、紧定锥套7、涡旋体8构成低速密封功能单元，结合图5、图6，紧定锥套7、涡旋体8固定连接在旋转轴 9上一起转动，离心环3、箍簧4、动环6分别装配在涡旋体8的不同位置也与轴一起转动，离心环3为分瓣结构，由若干扇形块组成，扇形块转动时受到径向向外离心力，箍簧4装配在离心环3槽内，始终对离心环3有径向向内抱紧力；
56.当离心环3低速转动时，其受到离心力会小于箍簧4对其的抱紧力，此时离心力和抱紧力合力方向与抱紧力一致，离心环3与动环6的斜面接触有相互作用力，动环6受到离心环3的垂直于斜面的正压力，正压力在轴向向右存在分力，从而使动环6向右贴紧静环5，密封面压紧从而密封；
57.当离心环3高速转动时，其受到离心力会大于箍簧4对其的抱紧力，此时离心力和抱紧力合力方向与离心力一致，离心环3会径向向外移动，离心环3与动环6的斜面分离，失去相互作用力，动环6不存在轴向力，密封面失去压紧力不存在摩擦作用；
58.本密封装置由高速密封功能单元和低速密封功能单元两部分组成，高速密封功能单元为非接触式原理，低速密封功能单元为接触式原理，高速和低速工作状态条件提前预设，自动切换，高速密封功能单元转速越高密封性能越好，低速工作状态时密封功能减弱，而低速密封功能单元为接触式密封，摩擦副在高速工作状态时自动分离，低速工作状态时贴合密封。
59.装配过程：涡旋密封外壳体1通过紧固件固定于机壳10孔内，隔环2 固定安装涡旋密封外壳体1孔内第二凹槽上，静环5固定在涡旋密封外壳体1外侧，紧定锥套7与涡旋体8轴向连接拉紧一同固定在轴上，离心环 3为分瓣结构，由若干扇形块组成，箍簧4设置在离心环3内，箍簧4将离心环3箍紧在动环6的斜面上，涡旋体8另一端端和所述动环6另一端均设有止动槽20，所述止动槽20内固定安装有防转块，无相对转动。离心环3上的扇形块与涡旋体8设置的斜槽21径向滑动配合。
60.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并
且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
技术特征：1.一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，安装在带密封装置的旋转轴(9)上，所述涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置位于带密封装置的机壳(10)和旋转轴(9)之间；其特征在于：包括涡旋密封外壳体(1)，所述涡旋密封外壳体(1)外壁固定安装在所述机壳(10)内，所述涡旋密封外壳体(1)内安装有涡旋体(8)，所述涡旋体(8)内外壁分别紧密贴合所述旋转轴(9)和所述涡旋密封外壳体(1)内壁，所述涡旋体(8)与所述旋转轴(9)固定连接；所述涡旋密封外壳体(1)底端开有返流孔；所述涡旋密封外壳体(1)开口处设置有机械密封结构；所述涡旋体(8)底端均布有若干第一凹槽，所述涡旋体(8)底端远离所述涡旋密封外壳体(1)开口端。2.根据权利要求1所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述涡旋密封外壳体(1)底端上半部开设所述返流孔。3.根据权利要求1所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述涡旋密封外壳体(1)底端内壁依次设置有第二凹槽和第三凹槽，所述涡旋体(8)底端侧壁紧密贴合在第二凹槽内，所述第三凹槽内依次安装有隔环(2)、离心环(3)和动环(6)，所述隔环(2)、离心环(3)和动环(6)套设在涡旋体(8)顶端侧壁上，所述离心环(3)内设有箍簧(4)；所述机械密封结构包括静环(5)和动环(6)；所述静环(5)位于所述涡旋密封外壳体(1)开口，且与所述涡旋密封外壳体(1)外侧固定连接。4.根据权利要求1所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述涡旋体(8)顶端固定连接有紧定锥套(7)，所述紧定锥套(7)内壁紧密贴合所述旋转轴(9)，所述紧定锥套(7)与所述旋转轴(9)固定连接。5.根据权利要求3所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述离心环(3)由若干扇形块组成，所述扇形块一端设有第一斜面，其另一端设有第二凹槽，所述箍簧(4)安装在第二凹槽内，若干扇形块通过所述箍簧(4)连接。6.根据权利要求3所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述动环(6)一端设有第四凹槽，所述第四凹槽内一端设置为第二斜面，所述动环(6)另一端设有弧面，所述离心环(3)的第一斜面与所述第二斜面配合，所述弧面与所述静环(5)另一端接触。7.根据权利要求5所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述涡旋体(8)底端侧壁上均布有斜槽(21)，所述斜槽(21)径向面设为第三斜面，所述扇形块径向面设为第四斜面，所述第三斜面与所述第四斜面配合。8.根据权利要求3所述的一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，其特征在于，所述涡旋体(8)顶端和所述动环(6)一端对应设有止动槽(20)，所述止动槽(20)内固定安装有防转块。
技术总结本实用新型属于风电设备、压缩机、化工泵、变速箱、转子发动机的高速油封或轴封技术领域，具体公开了一种涡旋返流与离合式动静环组合式高速动密封装置，包括涡旋密封外壳体、隔环、涡旋体，涡旋密封外壳体固定于机壳孔内，涡旋密封外壳体底部安装涡旋体一端，隔环、离心环和动环，隔环、离心环和动环依次套设在涡旋体另一端侧壁凸台上，靠近涡旋体另一端设有静环和紧定锥套，静环内腔设置紧定锥套；紧定锥套一端嵌入所述涡旋体内，所述紧定锥套和所述涡旋体均套接在旋转轴上，涡旋密封外壳体上半部均布有返流孔；涡旋体大端均布有第一凹槽；本实用新型的密封装置，可适应高温，高线速度15m/s以上，密封效果好，寿命长，易做到耐酸碱腐蚀。腐蚀。腐蚀。
技术研发人员：丁杰 熊成刚
受保护的技术使用者：西安丁杰精密机械制造有限责任公司
技术研发日：2021.10.13
技术公布日：2022/7/5
