[實用新型]一種閃電型槽端面機械密封結構

有效

• 申請號: 201420504435.5
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN204187000U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 孟祥鎧;高斌超;馬學忠;沈明學;彭旭東
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本實用新型涉及一種閃電型槽端面機械密封結構，特別適用于各種壓縮機、泵和釜用攪拌器等旋轉流體機械的軸端液體密封裝置。

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。近年來利用表面微織構的減磨耐磨作用提高密封端面的耐磨性和使用壽命的表面紋理技術得到了較快的發展。Etsion?I最先實用新型了一種多(微)孔端面密封應用于泵類液體軸端密封裝置。目前國內外已有多項此類專利，比如01102213.2“可雙向旋轉的螺旋槽端面密封裝置”和200610049841.7“耐磨型機械端面密封結構”，但是由于目前專利中所設計表面織構的流體動壓效應有限，使機械密封流體膜的承載能力或端面保持非接觸的能力有限，容易發生端面的接觸磨損，很大程度上抵消了表面織構的減磨優勢，造成啟停效果差、端面磨損和使用壽命短。

發明內容

為了克服已有技術中密封的流體動壓效應以及流體膜的承載能力有限、啟停效果差的缺點，本實用新型提供一種能減小密封端面的磨損程度，增強表面織構的減磨優勢，減小泄漏量，延長機械密封的閃電型槽端面機械密封結構。

本實用新型所述的一種閃電型槽端面機械密封結構，包括機械密封的動環、靜環，其特征在于：所述的動環和靜環中至少一個密封環的端面上設有多個沿端面圓周均布的閃電型槽，所述的閃電型槽位于端面高壓側即上游；每個所述的閃電型槽包括至少一個四邊形導流槽、至少一個小四邊形連接槽和一個四邊形或三角形尾槽，每個所述的閃電型槽排布為導流槽和連接槽從上游側至下游側依次交替分布，端面下游側的導流槽位于上游側導流槽的迎風側，通過連接槽進行連接，并且尾槽位于閃電型槽的末端，通過連接槽與導流槽連接；每個所述的閃電型槽均沿端面徑向排列，并且位于末尾的尾槽與端面圓心的距離最近；所述的導流槽、連接槽和尾槽有兩條側壁線和兩條圓弧線，所述的導流槽、連接槽和尾槽上游側和下游側的圓弧線為與內外徑輪廓線為同心圓的圓弧線，所述的尾槽下游側的圓弧線長度大于等于零；所述的閃電型槽之間沿端面周向未開槽區域形成用于限流和靜密封的密封堰，所述的閃電型槽下游的位置設有一連續的環形密封壩。

進一步，所述的導流槽、連接槽和尾槽的側壁型線為螺旋線或圓弧線或直線。

進一步，所述的閃電型槽的最大周向弧長對應的圓心角θ₁與相鄰密封堰的最大周向弧長對應的圓心角θ₂之比θ₁/θ₂＝0.5～2，優選范圍為0.8～1.5。

進一步，所述的導流槽、連接槽和尾槽的深度h＝2～50μm，優選范圍為5～30μm；所述的導流槽和尾槽的深度沿徑向相等或從端面上游至下游遞減。

進一步，所述的導流槽的徑向寬度l_dd＝0.5～2mm，優選范圍為0.8～1.5mm；所述的導流槽的最大周向弧長l_dc＝1～4mm且沿徑向從上游側至下游側逐漸減小，優選范圍為2～3mm。

進一步，所述的連接槽的徑向寬度l_ld＝0.1～0.4mm，優選范圍為0.1～0.3mm；所述的連接槽的最大周向弧長l_lc＝0.2～0.5mm，優選范圍為0.25～0.4mm；所述的連接槽迎風側和背風側深度沿徑向與所連接導流槽的深度相等。

進一步，所述的尾槽徑向寬度l_wd＝0.2～1mm，優選范圍為0.3～0.8mm；所述的尾槽的最大周向弧長l_wc＝0.4～1mm，優選范圍為0.5～0.8mm。

進一步，所述的尾槽下游側型線的長度大于等于零。

進一步，所述的導流槽的個數n的取值范圍為：2≤n≤30，優選范圍為：8≤n≤20。

進一步，上游側導流槽的進液角θ₃＝10～70°，優選范圍為10°～45°。

進一步，n個所述的導流槽的面積為相等或從端面上游至下游遞減。

利用本實用新型所述的一種閃電型槽機械密封端面結構僅適用于單方向旋轉機械。