[發明專利]高性能機械密封端面

有效

• 申請號: 200910010592.4
• 申請日: 2009-03-03
• 公開（公告）號: CN101493146A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 王華南;劉斌;肖正春;王慧
• 申請（專利權）人: 丹東克隆集團有限責任公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40
• 代理公司: 丹東匯申專利事務所
• 代理人: 路云峰

技術領域

本發明涉及的是機械密封裝置的配合摩擦環----動環或靜環的端面結構。

背景技術

在機械密封裝置摩擦配合的動環或靜環的端面上開設凹槽，產生流體動壓效應和逆流泵汲效應，使氣體或液體進入動環和靜環的摩擦配合端面形成氣膜或液膜，使動環與靜環形成非接觸配合，大大減小端面的摩擦生熱，起到潤滑和延長使用壽命的作用，同時又能防止被密封的液體介質通過動環和靜環的摩擦配合端面泄漏達到密封目的。在摩擦端面上開設良好性能的動壓槽，可有效的提高摩擦配合端面的性能。中國專利CN981035752、CN011022132、CN03234764.2公開的就是這類技術。現有技術動壓槽形狀開設的不同，其性能特點各有所不同。動壓槽的開設不僅要有較好的形狀以提高動壓效應和逆流泵送效應，還要有利于加工制造，便于加工以降低生產成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種加工簡單方便，動壓效應和逆流泵送效應好，端面密封穩定性和可靠性好，可雙向旋轉使用的高性能機械密封端面。

本發明在機械密封裝置的動摩擦環或靜摩擦環端面上沿圓周方向均勻分布開設有動壓槽組，動壓槽組由開式槽A和閉式槽B兩種弧形槽間隔分布組成，開式槽A的內弧圓直徑為Φ2，開式槽A的外側與端面外徑相通，開式槽A的弧長H＝(0.3～0.6)π×Φ4/2N，介質通過外側槽口直接進入開式槽A中；閉式槽B位于端面中部，閉式槽B的內弧圓直徑與開式槽A的內弧圓直徑Φ2等同，Φ2＝(0.25～0.5)×(Φ4-Φ1)+Φ1，閉式槽B的外弧圓直徑Φ3＝(1～4)×2+Φ2，閉式槽B在圓周上的圓心角Q＜360°/2N，開式槽A和閉式槽B的槽深度為0.1～0.4mm，槽的兩端側為圓弧R過渡。

Φ1：摩擦端面內徑；

Φ2：開式槽A和閉式槽B的內弧圓直徑；

Φ3：閉式槽B的外弧圓直徑；

Φ4：摩擦端面外徑；

N：開式槽A和閉式槽B的槽數；

H：開式槽A的弧長；

Q：閉式槽B在圓周上的圓心角。

本發明加工簡單方便，動壓效應和逆流泵送效應好，端面密封穩定可靠性好，可雙向旋轉使用，兩摩擦密封端面相對摩擦轉動后，介質通過開式槽A進入密封端面，因受摩擦熱而迅速膨脹，同時由于有閉式槽B的存在，延緩端面液膜膨脹速度，從而使端面液膜變薄且均勻，使密封端面有極好的潤滑和密封性，端面密封工作穩定，而且可以承受較高的壓力，通過實驗在18MPa工況下正常工作，端面摩擦溫度低，消耗功率小。

附圖說明

圖1是本發明實施例結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖，表示了開式槽A。

圖3是圖1的B-B剖視圖，表示了閉式槽B。

具體實施方式

本發明在機械密封裝置的動摩擦環或靜摩擦環端面上沿圓周方向均勻間隔分布開設有開式槽A和閉式槽B兩種弧形槽，開式槽A的內弧圓直徑為Φ2，開式槽A的外側與摩擦端面外徑相通，開式槽A的弧長H＝(0.3～0.6)π×Φ4/2N；閉式槽B位于端面中部，閉式槽B的內弧圓直徑與開式槽A的內弧圓直徑Φ2等同，Φ2＝(0.25～0.5)×(Φ4-Φ1)+Φ1，閉式槽B的外弧圓直徑Φ3＝(1～4)×2+Φ2，閉式槽B在圓周上的圓心角Q＜360°/2N，開式槽A和閉式槽B的槽深度為0.1～0.4mm，密封端面直徑較大時槽的深度相對較深，槽的兩端側為圓弧R過渡。

本發明性能測試：

機械密封規格：動摩擦環滑移直徑85mm。

介質及溫度：常溫水，壓力：0～18MPa，轉速：3000r/mim。在設定壓力下連續運轉100小時以上，結果為；

當壓力為0～6MPa時，機械密封端面無任何可見介意泄露；

當壓力為6～10MPa時，機械密封端面平均泄露量為2～8mL/h；

當壓力為10～15MPa時，機械密封端面平均泄露量為10～15mL/h；

當壓力為15～18MPa時，機械密封端面平均泄露量為15～35mL/h。

在以上的工況條件下運轉，機械密封端面均無可明明顯摩損，兩端面接近于非接觸狀態。