(一)技術領域
本發明屬于端面機械密封結構設計技術領域，特別涉及適應于各種壓縮機、泵和釜等旋轉機械轉軸的軸端密封裝置，尤其涉及一種深環節流槽動壓型端面機械密封結構。
(二)背景技術
機械密封是防止旋轉式流體機械軸端泄漏的主要手段，隨著石油石化、核能發電等行業操作工況的不斷擴展，要求機械密封有更高的穩定性、可靠性以及更長的使用壽命，并且嚴格控制介質流體的泄漏量。現有螺旋槽等型槽端面非接觸式機械密封以其非接觸、磨損低等特點，已被廣泛應用于離心壓縮機和泵類轉軸的軸端密封裝置上。但是，螺旋槽等動壓槽型端面在提高端面動壓效應的同時，其方向性槽型結構所產生的泵送作用，增加端面泄漏，造成密封性能有限。
(三)發明內容
為了克服現有動壓型端面密封泄漏率高的問題，本發明提供一種能應用于各種條件的介質，利用深環節流槽結構的節流效應，增強密封端面阻尼作用，降低泄漏率的非接觸式機械端面密封結構。
本發明的技術方案是：
種深環節流槽動壓型端面機械密封結構，包括機械密封的動環和靜環，動環和靜環的端面的一側為高壓側即上游，另一側為低壓側即下游，其特征在于：所述的動環或靜環其中一個端面上，設置依照旋轉中心對稱分布的動壓槽和深環節流槽，動壓槽設置在端面上游，深環節流槽設置在動壓槽的下游的末端，深環節流槽由2個以上環形深槽沿徑向同心密集排布組成，動壓槽與深環節流槽間設置光滑平面的第一環形密封壩，深環節流槽和密封環內徑間設置光滑平面的第二環形密封壩。
環形深槽的截面為矩形，槽深和槽寬之比取值范圍為：0.5～10，相鄰深槽間壁面厚度取值范圍為100～700μm，動壓槽深度為2～10μm。
所述動壓槽設置在端面上游，提供密封端面動壓開啟力，動壓槽依照旋轉中心對稱分布，可以是螺旋槽、斜線槽、T形槽等形狀，深度為2～10μm；
所述動壓槽與深環節流槽間有一環形非開孔區形成第一環形密封壩，同時深環節流槽和密封環內徑間也存在一環形非開孔區形成第二環形密封壩，環形密封壩的徑向寬度范圍為：0.1～10mm。
本發明的工作原理：
密封隨旋轉軸轉動過程中，上游高壓產生的壓力流在切向轉速剪切作用下進入動壓槽后，動壓槽形成的動壓開啟力可保證密封端面順利開啟。流體介質進入深環節流槽區域后，一方面，部分流體繼續沿動壓槽型方向流動，由于深環節流槽的槽深與槽寬比值較大形成的密封間隙尺寸突變效應，使得進入深環節流槽的密封介質產生渦流現象，渦流的產生增加介質的流動阻力，同時造成介質能量轉變，由動能、壓力能轉化以熱能的形式耗散，從而顯著增大密封端面的阻尼作用，產生節流效應，降低泄漏；另一方面，深環節流槽的環向導流作用，使得部分介質在深環節流槽內沿端面周向方向流動，進一步增強了端面的阻尼效應，降低泄漏，從而提高密封的密封性能。
因此，該密封特別適合于易燃、易爆、有毒介質，要求高密封性、高可靠性的場合。
本發明所述的非接觸式機械端面密封結構的有益效果主要表現在：l、密封端面上獨特的深環節流槽結構，使流體介質處于渦流狀態，增加端面阻尼作用，產生節流效應，大大降低了端面的泄漏量，使得密封在保證端面較強動壓效應的同時，提高密封性能；2、通過設置深環節流槽槽深與槽寬的比值，可以應用于液體介質和氣體介質；3、動壓槽形成的流體動壓效應實現了密封的非接觸、耐磨損，延長了使用壽命，提高了密封的可靠性。
(四)附圖說明
圖1是本發明的端面結構示意圖；
圖2是本發明的密封實施結構示意圖；
圖3是本發明的密封原理示意圖。
(五)具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
參見圖1-3：一種深環節流槽動壓型端面機械密封結構，包括機械密封的動環7和靜環6，動環7和靜環6的端面的一側為高壓側即上游，另一側為低壓側即下游，動環7或靜環6其中一個端面上，由高壓側向低壓側依次設置依照旋轉中心對稱分布的螺旋槽1和深環節流槽3，螺旋槽1設置在端面上游，深環節流槽3由2個以上環形深槽4沿徑向密集排布組成，設置在螺旋槽1的下游的末端，螺旋槽1與深環節流槽3間設置光滑平面的第一環形密封壩2，深環節流槽3內側和密封環內徑間設置光滑平面的第二環形密封壩5。
所述的一種深環節流槽動壓型端面機械密封結構，深環節流槽3深度方向的尺寸突變，使得流體介質在深環節流槽3內部形成渦流流動，渦流的產生造成流體的能量耗散，極大程度增強端面阻尼作用，起到節流效應，從而降低端面泄漏，增強密封性能。
