[實用新型]動壓非接觸式機械密封

有效

• 申請號: 201721105467.8
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN207178700U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 夏偉;夏欣龍;王杰;陳岳華;祁文建
• 申請（專利權）人: 江蘇益通流體科技有限公司
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34;F16J15/40
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 劉忠祥

技術領域

本實用新型涉及一種端面式機械密封裝置，尤其涉及具有流體動壓效應的機械密封動環。

背景技術

機械密封是一種常用的旋轉軸軸向端面密封裝置，廣泛應用于機械工業、石油化工、航天航空等領域，具有密封性能可靠、泄漏量小、功耗低，且壽命長的優點。機械密封是通過動環和靜環的直接接觸摩擦而實現端面密封，但機械密封在高壓、高速和高溫等惡劣復雜的工作環境下，密封面間的磨損會不斷加速，泄漏量也隨之增加，很容易形成密封失效，因此常規的機械密封很難保證在惡劣工況下長周期運行的穩定性和可靠性。

中國實用新型專利200920231993.8公開了一種直角三角形的新型螺旋槽機械密封，它是在機械密封的動環端面上開設有若干沿周向均布的徑向螺旋槽，該螺旋槽的槽口朝向動環的下游（低壓側），螺旋槽的槽底為斜面，其橫向截面呈一直角形，工作時密封介質在離心力作用下從下游側進入到螺旋槽中，利用螺旋槽的流體動壓效應在密封端面間形成一層極薄的流體膜，分離密封端面而實現非接觸，改善端面間的摩擦磨損，在保障密封性能的基礎上延長機械密封壽命。這種將流體介質楔入螺旋槽的結構，雖然減少了密封端面間的摩擦，卻增大了動環和靜環端面間的泄漏，是以犧牲泄漏率為代價開啟動壓的密封形式，所以其泄漏率大的不足也是不言而喻；同時該項結構的密封裝置還具有結構復雜，安裝調試不方便的缺陷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能形成穩定的流體動壓效應，分離密封端面實現非接觸的動壓非接觸式機械密封。

為了解決上述技術問題，本實用新型的動壓非接觸式機械密封，包括動環，以及設置于動環上的動環密封面，所述動環密封面上設置有動壓斜槽，該動壓斜槽由動壓立面、動壓坡面和動壓內側面構成；動壓斜槽的動壓坡面為螺旋面；動壓斜槽的斜槽圓心角α₁，兩相鄰動壓斜槽之間的動壓密封面圓心角α₂，所述斜槽圓心角α₁大于動壓密封面圓心角α₂；所述動環密封面上設置有密封面容油孔。

在上述結構中，由于在動環的動環密封面上設置有動壓斜槽，這樣利用斜槽動壓坡面的流體動壓效應在密封端面間形成一層極薄的流體膜，分離動環和靜環所形成的密封端面，實現動、靜環的非接觸，改善了端面間的摩擦磨損，既保障了密封性能，又延長了機械密封的使用壽命。又由于動壓斜槽的動壓坡面為螺旋面，該結構的動壓斜槽具有更加穩定、可靠的流體動壓效應，確保動、動環密封面間的可靠分離，實現動、靜的非接觸密封。還由于動環密封面上設置有密封面容油孔，動環密封面上的密封面容油孔增強了流體膜的耐壓性、耐磨性和收斂特性，從而提高了流體膜的動壓效果。

本實用新型的優選實施方式，所述動壓斜槽的槽口寬b₁大于動壓內側面的寬度b₃；所述動壓立面垂直于動環密封面，該動壓立面為矩形面，其高度h=10um—15um。該結構既能保證流體動壓效果，又便于制作加工。

本實用新型的優選實施方式，所述動壓坡面從動壓立面底邊斜向動環密封面。該結構確保了動、動環密封面間的可靠分離，實現動、靜的非接觸密封。

本實用新型的進一步實施方式，所述動壓斜槽的斜槽圓心角α₁與動環密封面圓心角α₂之比α₁/α₂=1.5—3。能確保動壓效應的穩定，實現可靠的密封性能。

本實用新型的優選實施方式，所述靜環的動環密封面上設置有密封面容油孔，該密封面容油孔的孔徑為80um—100um，其孔深為40um—50um。該結構能有效增強了流體膜的的剛性和承壓能力，確保了流體膜的動壓效果。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型動壓非接觸式機械密封作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型動壓非接觸式機械密封一種具體實施方式中動環的結構示意圖；

圖2是圖1所示實施方式中A—A剖面視圖；

圖3是圖1所示實施方式中B—B剖面視圖。

圖中， 1—動壓立面、2—動壓斜槽、3—動壓坡面、4—動壓內側面、5—動環密封面、6—動環內環、7—密封面容油孔。

具體實施方式

本實用新型的動壓非接觸式機械密封，包括動環，動環以其動環密封面5與靜環的密封靜環面相互貼合而形成密封端面。本實用新型中的動壓斜槽2和密封面容油孔7采用激光加工制作。