[發明專利]一種仿花瓣形型槽的機械密封結構

有效

• 申請號: 201711037952.0
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107542934B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 寇桂岳
• 申請（專利權）人: 南昌工程學院
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種仿花瓣形型槽的機械密封結構，包括內環（2）、外環（1）和密封面，所述密封面上開設有一定數量的花瓣形型槽；各個花瓣形型槽沿該機械密封面的圓周方向均等分布。所述密封面包括密封堰區（3）和密封壩區（4）；所述密封堰區為兩花瓣形型槽之間的非開槽區部分；所述密封壩區為花瓣形型槽的末端與內環之間所設的光滑圓環形平面部分。所述花瓣形型槽由分流槽（51）和引流孔（52）組成。所述分流槽是橢圓形，以引流孔為中心徑向向外輻射，所述分流槽在密封面圓周方向均等分布，分流槽的個數為3～8個；所有分流槽都具有相同的深度。本發明仿花瓣形型槽沿周向對稱分布的型槽排布，既適用于單向旋轉機械也適用于雙向旋轉機械。

技術領域

本發明涉及一種仿花瓣形型槽的機械密封結構，屬旋轉機械端面密封技術領域。

背景技術

機械密封是一種依靠彈性元件對動、靜環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置，故又稱為端面密封。自上世紀中期產生以來，以其獨特的性能優勢廣泛地應用于離心泵、離心機、反應釜和壓縮機等設備上。隨著工業需求的不斷提高，實際應用中要求機械密封適應在高壓、高速等極端工況條件下，這樣就對機械密封的性能提出了更高的要求。

目前使用最為廣泛的機械密封為接觸式機械密封及非接觸式機械密封，接觸式機械密封啟動時，端面間缺少流體潤滑而導致摩擦熱上升并伴隨產生磨損、變形甚至熱裂，因此機械密封壽命較短。而對于非接觸式機械密封雖然可以克服接觸式機械密封這種不足，但是現在幾乎所有的非接觸式機械密封在降低端面磨損的同時會增加泄漏量，例如使用面最廣的螺旋槽機械密封，旋轉方向只能某一特定的方向，槽根部易積聚大量的硬質磨料對端面產生極大的摩擦，導致密封失效。因此，減小密封端面的摩擦磨損，提高端面的開啟力及運行時液膜的穩定性，減小泄漏量成為機械密封發展的關鍵問題。

現有的機械密封結構的動環和靜環(如圖1所示)都是一個圓柱體：后端面、圓柱面、前端面，一般作為密封面的是前端面。所述機械密封的動環和靜環，如圖7所示，所述動環和靜環的端面的一側為高壓側即上游，所述動環和靜環的端面的另一側為低壓側即下游，所述的動環或靜環至少有一個環的密封端面上開設有多個沿周向均勻分布外形類似于花瓣外形的流體動壓型槽。

發明內容

本發明的目的是，為了克服現有技術的不足，提供一種仿花瓣形型槽的機械密封結構。

實現本發明的技術方案如下，本發明一種仿花瓣形型槽的機械密封結構，包括內環、外環和密封面，所述密封面上開設有一定數量的花瓣形型槽；各個花瓣形型槽沿該機械密封面的圓周方向均等分布；所述密封面包括密封堰區和密封壩區；所述密封堰區為兩花瓣形型槽之間的非開槽區部分；所述密封壩區為花瓣形型槽的末端與內環之間所設的光滑圓環形平面部分；所述密封堰區和密封壩區都位于所述機械密封結構的前端面即密封面上的不同位置。

所述花瓣形型槽由分流槽和引流孔組成；所述分流槽是橢圓形，以引流孔為中心徑向向外幅射，所述分流槽在密封面圓周方向均等分布，分流槽的個數為3～8個；所有分流槽都具有相同的深度。

所述引流孔垂直于密封面；所述引流孔是圓形通孔，直徑為1～2mm。

所述花瓣形型槽共有6～10個，其個數的多少隨該機械密封結構的大小而改變。

所述分流槽是橢圓形，其短半軸為0.5～2.5mm、長半軸為5～10mm。

所述外環是所述機械密封結構密封面的外圓面；內環是該機械密封結構密封面的內圓面。