本技术涉及机械密封，具体涉及一种釜用高温浮环式波纹管机械密封装置。
背景技术：
1、机械密封是一种流体旋转机械的轴封装置，中国机械密封行业经过几十年的发展，已经成为品种规格齐全、基本可以满足中国各种装备需求，具有一定国际竞争力的产业，成为中国机械工业的重要基础行业。
2、目前国内厂家针对卧式高温釜的密封装置各有千秋，由于工业需求的增长、新材料的研发、能源领域的发展、化工行业的扩展等影响，国内釜用机械密封的性能也面临着更大的挑战。在新能源市场上的机械密封面临着的挑战表现尤为明显。
3、由于锂电池生产过程中会产生高至600℃的高温，因此高温釜密封装置需要良好的耐高温性，以确保在高温时的密封性能。重要的是，在釜开启时密封轴处会受到磨损，在高温时尤其明显，因此，密封装置也需要面临高温导致金属热膨胀带来的密封泄漏的挑战，在高温时密封材料需要极好的耐磨性，以保证机械密封的使用寿命。另外，新能源锂电池的安全性重要至极，机械密封作为其重要一环，必须要确保其结构的稳定性和可靠性，避免因泄漏引起安全事故。
技术实现思路
1、鉴于密封装置面临高温导致金属热膨胀带来的密封泄漏的挑战，本技术提出了以下改善方案。
2、一种釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，包括中心轴、第一轴套、第一防漏组件、第二轴套和外部摩擦组件。
3、所述第一轴套和所述第二轴套沿所述中心轴的轴向间隔分布，并均无缝固定于所述中心轴的外周。
4、所述第一防漏组件包括第一石墨盘根和限位机构。所述第一轴套远离所述第二轴套的一端具有第一内环槽。所述第一石墨盘根环设在所述第一内环槽之中，并受到所述第一轴套的束缚而紧密环绕所述中心轴。所述限位机构连接于所述第一轴套并抵紧所述第一石墨盘根，使得所述第一石墨盘根抵紧所述第一内环槽距离所述第二轴套较近的一端。
5、所述外部摩擦组件无缝环套在所述第一轴套和所述第二轴套之外。所述第一轴套和所述第二轴套能在所述中心轴的驱动下，而在所述外部摩擦组件之中旋转，并且所述外部摩擦组件通过石墨环和所述第一轴套保持无缝接触。
6、通过采用上述技术方案，中心轴和第一轴套在所述外部摩擦组件之中旋转时会产生高温，第一轴套一般为钢材质容易高温膨胀，从而在第一轴套和中心轴之间可能产生缝隙，采用第一石墨盘根紧密环绕所述中心轴，并且所述第一石墨盘根还抵紧所述第一内环槽距离所述第二轴套较近的一端，即封堵了第一轴套和中心轴之间可能产生的缝隙，阻止此处的泄漏。另外，旋转过程，所述外部摩擦组件通过石墨环和所述第一轴套保持无缝接触，由于石墨环具有耐高温性，高温下不容易膨胀或者收缩，因而其保持机制长久有效，加强了防泄漏效果。
7、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述限位机构包括第一螺钉、第一支撑环和第一抵紧弹簧。所述第一支撑环和所述第一抵紧弹簧均环设在所述中心轴的周侧。所述第一抵紧弹簧置入所述第一内环槽之中。所述第一支撑环通过所述第一螺钉固定于所述第一轴套。所述第一支撑环轴向抵接所述第一抵紧弹簧的一端，将所述第一抵紧弹簧压缩并抵紧所述第一石墨盘根。
8、第一轴套在旋转运动过程，和密封装置发生摩擦，容易生热膨胀而在第一轴套和中心轴之间产生缝隙，通过采用上述技术方案，第一轴套和中心轴之间可能存在的缝隙被第一石墨盘根封堵，流体不容易通过该缝隙流出系统。
9、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述外部摩擦组件包括第一摩组、波纹管和第二摩组。
10、所述第一摩组包括夹套密封座、多个所述石墨环和多个定位环。所述夹套密封座具有两端开放的内腔，并且在所述内腔的腔壁上具有第一内凸环和第二内凸环。所述第一内凸环相比所述第二内凸环更为远离所述第二轴套。
11、所述波纹管的两端分别无缝固定所述夹套密封座和所述第二摩组。所述第二摩组紧密套置在所述第二轴套之外。
12、多个所述石墨环和所述多个定位环均安装在所述内腔之中。所述多个定位环相互抵接并向两端分别抵接所述第二内凸环和所述波纹管。
13、多个所述石墨环向内紧密环贴所述第一轴套的外壁，并且还轴向紧密抵接所述第一内凸环、所述波纹管和所述定位环。
14、通过采用上述技术方案，第一摩组以多个石墨环和第一轴套接触和相对摩擦，由于石墨环向内紧密环贴所述第一轴套的外壁，并且还轴向紧密抵接所述第一内凸环、所述波纹管和所述定位环，因而石墨环封堵了第一内凸环和第一轴套之间的缝隙、封堵了定位环和第一轴套之间的缝隙、封堵了波纹管和第一轴套之间的缝隙，使得第一摩组和第一轴套在相对旋转过程保持良好的密封效果。
15、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述第一摩组包括五个石墨环、三个定位环、四个压缩弹簧和四个拉伸弹簧。
16、三个定位环为第一定位环、第二定位环和第三定位环，依次无缝抵接，并且第一定位环还和第二内凸环无缝抵接，第三定位环还和所述夹套密封座以及波纹管无缝抵接。
17、第一定位环和所述第一内凸环之间安装一个压缩弹簧和一个石墨环，该压缩弹簧将石墨环压紧至第一内凸环。
18、第二定位环和第一定位环之间安装一个压缩弹簧和一个石墨环，该压缩弹簧将石墨环压紧至第二定位环，有一个拉伸弹簧环压在该石墨环之外。
19、第三定位环和第二定位环之间安装一个压缩弹簧和一个石墨环，该压缩弹簧将石墨环压紧至第三定位环，有一个拉伸弹簧环压在该石墨环之外。
20、第三定位环和波纹管之间安装一个压缩弹簧和两个相互抵接的石墨环，该压缩弹簧将这两个石墨环压紧至波纹管的一端面，有两个拉伸弹簧一一环压在该两个石墨环之外。
21、通过采用上述技术方案，压缩弹簧可以将石墨环顶紧定位环，拉伸弹簧可以将石墨环紧抵第一轴套的外壁，从而石墨环可以封堵定位环和第一轴套之间的间隙，通过设置多级定位环和石墨环，加强了该装置的密封效果。
22、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，每个定位环为横截面呈l形的环形结构，包括垂直连接的竖环和横环，竖环的横截面构成l的竖线，横环的横截面构成l的横线。每个定位环以竖环沿轴向平齐抵接，使得每个定位环的横环相互平行，多组石墨环和压缩弹簧的组合分别安装在相邻横环之间、横环和第一内凸环之间以及横环和波纹管之间。
23、通过采用上述技术方案，横截面呈l形的定位环相互搭接，并且位于一外端的第一定位环还和第二内凸环无缝抵接，另一外端的第三定位环还和所述夹套密封座以及波纹管无缝抵接，形成了多层安装石墨环和压缩弹簧的空间，安装后，形成了多级密封结构，提升了第一摩组和第一轴套之间的旋转密封效果。
24、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述夹套密封座设有两端封闭的第一冷却水腔、第一进水口和第一出水口，所述第一进水口和第一出水口连通于所述第一冷却水腔的两侧。所述第一冷却水腔间隔环设在所述内腔之外。
25、通过采用上述技术方案，在第一冷却水腔通入冷却水，通过热传导，内部构件在循环冷却水的冷却下温度会大大降低，降低热膨胀变形效应，提升构件的使用寿命。
26、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述波纹管具有接气口、气腔和排气口。所述接气口和所述排气口均连通于所述气腔。所述气腔连通所述内腔。
27、通过采用上述技术方案，在气腔之中通入氮气等气体，在一定的压力下，会使得石墨环对第一轴套产生一定的压缩性，使得多拼式石墨环拥有更好的密封性能。
28、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述第二摩组包括轴承座、注油环、压盖、第三螺钉、骨架油封、油嘴、轴承和旋转密封圈。
29、所述波纹管无缝固定于所述轴承座。所述轴承座和所述压盖通过所述第三螺钉进行固定连接。所述轴承座和所述压盖环套在所述第二轴套之外。所述轴承座和所述压盖将所述骨架油封、所述注油环、所述轴承和所述旋转密封圈分别紧套在所述第二轴套的外壁上。所述油嘴连接于所述注油环。所述注油环连通所述轴承。所述骨架油封位于所述注油环远离所述轴承的一侧。所述旋转密封圈位于所述轴承远离所述注油环的一侧。
30、通过采用上述技术方案，从油嘴注入油而进入注油环，油从注油环进入轴承，从而对轴承进行润滑。骨架油封由于封堵油，防止油从此侧漏出。所述旋转密封圈用于封堵从轴承渗过来的油，防止油从此侧漏出。轴承套和轴承可缓解中心轴跳动带来的不均衡力对密封件的密封性能破坏作用。
31、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述第二摩组还包括第二防漏组件，所述第二防漏组件包括第二石墨盘根、第二支撑环、第二抵紧弹簧和第二螺钉。所述轴承座具有一端开口的第二内环槽。所述第二石墨盘根安装在所述第二内环槽之中。所述第二支撑环封闭所述第二内环槽的开口端。所述第二支撑环抵紧所述第二石墨盘根。所述第二螺钉穿过所述第二抵紧弹簧、所述支撑环和所述轴承座，而将所述支撑环固定于所述轴承座，所述第二抵紧弹簧被压缩。
32、通过采用上述技术方案，第二轴套和轴承座相对旋转摩擦，容易导致膨胀产生缝隙，该第二石墨盘根向内抵紧第二轴套、轴向抵紧轴承座，使得第二石墨盘根可以封闭第二轴套和轴承座之间可能产生的缝隙，提升密封效果。
33、该釜用高温浮环式波纹管机械密封装置的一种优选结构为，所述夹套密封座设有第二冷却水腔、第二进水口和第二出水口。所述第二进水口和所述第二出水口设置于所述第二冷却水腔的两侧。
34、通过采用上述技术方案，在第二冷却水腔通入水，通过热传导对内部的第二石墨盘根、轴承座、骨架油封、轴承和旋转密封圈等等进行冷却，降低膨胀作用，提升各构件的使用寿命。
35、综上所述，本技术的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置具备如下有益效果：中心轴和第一轴套在所述外部摩擦组件之中旋转时会产生高温，第一轴套一般为钢材质容易高温膨胀，从而在第一轴套和中心轴之间可能产生缝隙，采用第一石墨盘根紧密环绕所述中心轴，并且所述第一石墨盘根还抵紧所述第一内环槽距离所述第二轴套较近的一端，即封堵了第一轴套和中心轴之间可能产生的缝隙，阻止此处的泄漏。另外，旋转过程，所述外部摩擦组件通过石墨环和所述第一轴套保持无缝接触，由于石墨环具有耐高温性，高温下不容易膨胀或者收缩，因而其保持机制长久有效，加强了防泄漏效果。
1.一种釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，包括中心轴（100）、第一轴套（12）、第一防漏组件、第二轴套（20）和外部摩擦组件；
2.根据权利要求1所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述限位机构包括第一螺钉（1）、第一支撑环（2）和第一抵紧弹簧（3）；所述第一支撑环（2）和所述第一抵紧弹簧（3）均环设在所述中心轴（100）的周侧；所述第一抵紧弹簧（3）置入所述第一内环槽之中；所述第一支撑环（2）通过所述第一螺钉（1）固定于所述第一轴套（12）；所述第一支撑环（2）轴向抵接所述第一抵紧弹簧（3）的一端，将所述第一抵紧弹簧（3）压缩并抵紧所述第一石墨盘根（41）。
3.根据权利要求1所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述外部摩擦组件包括第一摩组、波纹管（13）和第二摩组；
4.根据权利要求3所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述第一摩组包括五个石墨环（36）、三个定位环、四个压缩弹簧（40）和四个拉伸弹簧（39）；
5.根据权利要求4所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，每个定位环为横截面呈l形的环形结构，包括垂直连接的竖环（37）和横环（38），竖环（37）的横截面构成l的竖线，横环（38）的横截面构成l的横线；每个定位环以竖环（37）沿轴向平齐抵接，使得每个定位环的横环（38）相互平行，多组石墨环（36）和压缩弹簧（40）的组合分别安装在相邻横环（38）之间、横环（38）和第一内凸环（7）之间以及横环（38）和波纹管（13）之间。
6.根据权利要求3-5任一项所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述夹套密封座（5）设有两端封闭的第一冷却水腔（51）、第一进水口（52）和第一出水口（53），所述第一进水口（52）和第一出水口（53）连通于所述第一冷却水腔（51）的两侧；所述第一冷却水腔（51）间隔环设在所述内腔之外。
7.根据权利要求3-5任一项所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述波纹管（13）具有接气口（131）、气腔（132）和排气口（133）；所述接气口（131）和所述排气口（133）均连通于所述气腔（132）；所述气腔（132）连通所述内腔。
8.根据权利要求3-5任一项所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述第二摩组包括轴承座（16）、注油环（17）、压盖（18）、第三螺钉（19）、骨架油封（22）、油嘴（24）、轴承（26）和旋转密封圈（28）；
9.根据权利要求8所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述第二摩组还包括第二防漏组件，所述第二防漏组件包括第二石墨盘根（30）、第二支撑环（15）、第二抵紧弹簧（14）和第二螺钉（31）；所述轴承座（16）具有一端开口的第二内环槽；所述第二石墨盘根（30）安装在所述第二内环槽之中；所述第二支撑环（15）封闭所述第二内环槽的开口端；所述第二支撑环（15）抵紧所述第二石墨盘根（30）；所述第二螺钉（31）穿过所述第二抵紧弹簧（14）、所述支撑环和所述轴承座（16），而将所述支撑环固定于所述轴承座（16），所述第二抵紧弹簧（14）被压缩。
10.根据权利要求8所述的釜用高温浮环式波纹管机械密封装置，其特征在于，所述夹套密封座（5）设有第二冷却水腔（161）、第二进水口（162）和第二出水口（163）；所述第二进水口（162）和所述第二出水口（163）设置于所述第二冷却水腔（161）的两侧。
