[發明專利]一種仿魚骨型干氣密封結構

有效

• 申請號: 201810368239.2
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108506494B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 張荻;杜秋晚;謝永慧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F16J15/34
• 分類號: F16J15/34;F16J15/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種仿魚骨型干氣密封結構，包括動環和靜環；其中，動環和靜環端面的外徑側為密封進口，即高壓側，內徑側為密封出口，即低壓側；動環和靜環至少一個端面上的高壓側沿周向均勻分布有若干仿魚骨型槽；周向相鄰兩個仿魚骨型槽之間的非開孔區域為密封堰(4)，在仿魚骨型槽下方設有環形的密封壩(8)。本發明具有開啟能力強、穩定性高、泄漏量低、可減小密封端面變形、可雙向旋轉等顯著優勢，具有廣闊的市場前景。

技術領域

本發明涉及一種仿魚骨型干氣密封結構，適用于各旋轉機械密封。

背景技術

隨著科技發展，能源動力、石油化工等領域對密封結構提出了更高的要求。干氣密封由于泄漏量低、磨損小、壽命長等顯著優勢，在旋轉機械上得到了廣泛應用。目前應用比較廣泛的干氣密封多為單向旋轉密封，不適用于雙向旋轉機械。而現存的可雙向旋轉的干氣密封，存在動壓開啟效應不強、泄漏量較高、密封端面變形大等缺點。鑒于此種情況，有必要研究可增強開啟能力、降低端面溫度、減小泄漏量、穩定運行的適用于雙向旋轉的密封結構。

發明內容

本發明的目的在于提供一種仿魚骨型干氣密封結構，其動壓效應明顯，開啟能力強，穩定性高，可用于各旋轉機械密封。

本發明采用如下技術方案來實現的：

一種仿魚骨型干氣密封結構，包括動環和靜環；其中，動環和靜環端面的外徑側為密封進口，即高壓側，內徑側為密封出口，即低壓側；動環和靜環至少一個端面上的高壓側沿周向均勻分布有若干仿魚骨型槽；周向相鄰兩個仿魚骨型槽之間的非開孔區域為密封堰，在仿魚骨型槽下方設有環形的密封壩。

本發明進一步的改進在于，每個仿魚骨型槽均包括徑向引流槽，以及與徑向引流槽相連的正向螺旋槽、反向螺旋槽和“魚尾”組合槽；徑向引流槽沿徑向收斂，正向螺旋槽和反向螺旋槽關于徑向引流槽的中軸線對稱，連接在徑向引流槽的兩側，正向螺旋槽和反向螺旋槽沿徑向從高壓區到低壓區呈先增大后減小變化趨勢，在密封端面中部的螺旋槽最大；“魚尾”組合槽關于徑向引流槽的中軸線對稱。

本發明進一步的改進在于，徑向引流槽的輪廓包括依次連接第一弧線、第一直線、第二弧線和第二直線，且第一直線和第二直線關于中軸線對稱。

本發明進一步的改進在于，正向螺旋槽的輪廓包括依次連接的第一圓弧線、第一螺旋線和第二圓弧線，反向螺旋槽的輪廓包括依次連接的第三圓弧線、第二螺旋線和第四圓弧線；“魚尾”組合槽的輪廓包括依次連接的第五圓弧線、第三螺旋線、第六圓弧線、第四螺旋線和第七圓弧線。

本發明進一步的改進在于，周向相鄰兩個仿魚骨型槽的相鄰螺旋槽之間通過圓弧槽相連。

本發明進一步的改進在于，正向螺旋槽和反向螺旋槽下游位置布置有方向性大孔，且方向性大孔選用橢圓形大孔或菱形大孔。

本發明進一步的改進在于，該仿魚骨型槽為等深槽、階梯狀不等深槽或錐角收斂型不等深槽。

本發明進一步的改進在于，密封壩均勻開設有若干微孔，微孔選用圓形微孔、橢圓形微孔、菱形微孔或正方形微孔。

本發明進一步的改進在于，該密封結構的外徑面均布有若干球窩/球凸換熱結構。

本發明進一步的改進在于，球窩/球凸換熱結構的布置方式順排或錯排，形狀為球型、橢球型或淚滴狀。

本發明具有如下有益的技術效果：

本發明提供的一種仿魚骨型干氣密封結構，包括動環和靜環。動環和靜環端面的外徑側為密封進口，即高壓側，內徑側為密封出口，即低壓側。動環和靜環至少一個端面上的高壓側沿周向均勻分布有仿魚骨型槽。周向相鄰仿魚骨型槽之間的非開孔區域為密封堰，在仿魚骨型槽下方設有環形密封壩。本發明采用的仿魚骨型干氣密封結構，可雙向旋轉，開啟能力強，端面壓力分布均勻，端面溫度低，泄漏量小，穩定性強。