[實用新型]一種具有鉞式槽的軸端密封結構

有效

• 申請號: 201920063166.6
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN209483932U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 李振濤;曹生照;郝木明;高賽;祝清丹;郭崇斌;趙英杰
• 申請（專利權）人: 東營海森密封技術有限責任公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40;F16C17/08
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 馬洪偉

本實用新型提供了一種具有鉞式槽的軸端密封結構，包括相匹配設置的動環和靜環，在所述動環的密封端面和/或靜環的密封端面的圓周上開設有多個鉞式槽，所述鉞式槽以密封端面的徑向為軸線對稱設置，所述鉞式槽與密封端面的高壓側連通。本實用新型提供的具有鉞式槽的軸端密封結構，在設備正向或反向旋轉時，動密封端面隨軸旋轉，潤滑流體在壓差力作用下,由外徑流向內徑，并在動環剪切流作用下沿周向運動，由于流體楔效應形成穩定有效的流體膜承載外界閉合力，避免動環與靜環端面直接接觸，降低摩擦磨損。保證密封端面間為流體潤滑，對密封端面提供充分潤滑和冷卻；使得流體膜剛度大，具有較強抗干擾能力，能適應多變工況。

技術領域

本實用新型涉及一種流體動壓型機械密封結構，特別涉及一種可用于雙向旋轉設備的具有鉞式槽的軸端密封結構，用于旋轉式壓縮機、泵、反應釜等流體機械的旋轉軸上，屬于流體動密封領域。

背景技術

流體動壓非接觸式機械密封工作原理是：當密封軸旋轉時，潤滑液體通過密封環間隙進入密封端面產生流體楔動壓效應，建立一層可承受擠壓載荷的端面流體膜，將密封端面分開，并可對密封端面提供充分潤滑和冷卻。與普通接觸式機械密封相比，它可實現被密封介質的零泄漏甚至零逸出，徹底消除對環境的污染。

當流體機械單向旋轉時，目前密封環端面槽型可基本滿足工況要求。但對于正反雙向旋轉的流體機械設備，旋轉方向的變化與頻繁啟停不利于流體膜的形成與穩定運行，可能會出現密封環接觸、端面泄漏等問題，以及因流體膜剛度減小所造成的開啟力下降等問題。因此不斷開發出滿足工況要求的可用于雙向旋轉的設備并滿足泄漏量要求的端面槽型也是目前非接觸式機械密封的發展方向之一。

發明內容

本實用新型針對現有技術中存在的非接觸式機械密封在正反雙向旋轉工況下存在的泄漏、流體膜剛度小、密封環接觸等問題，提供一種具有鉞式槽的軸端密封結構，在運轉時具有流體膜剛度大、動壓效應強、端面開啟力較大、抗干擾能力強等優點，且密封流體在槽內可沿周向回流，在滿足工作穩定性要求的同時可起到減小泄漏量的效果。

為達到上述技術目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種具有鉞式槽的軸端密封結構，包括相匹配設置的動環和靜環，在所述動環的密封端面和/或靜環的密封端面的圓周上開設有多個鉞式槽，所述鉞式槽以密封端面的徑向為軸線對稱設置，所述鉞式槽與密封端面的高壓側連通。

進一步的，所述密封端面的外徑側為高壓密封介質，所述密封端面的外徑側為高壓側，所述密封端面的內徑側為大氣側。

進一步的，在所述密封端面的內側光滑且連續的環形區域為密封壩，所述密封端面上所述鉞式槽之間的區域位于密封堰。

進一步的，所述鉞式槽包括梯形的槽主體、以及連通所述槽主體與高壓側的流道。

進一步的，所述槽主體具有靠近所述外徑側的直線形頂部、以及沿所述直線形頂部向遠離所述高壓側延伸設置的兩個直線形側部，所述流道與所述直線形頂部連接。

進一步的，所述槽主體還具有遠離所述高壓側的弧形底部，所述弧形底部內凸或外凸。

進一步的，所述槽主體還具有遠離所述高壓側的弧形底部，所述弧形底部向所述外徑側凸起。

進一步的，所述槽主體還具有遠離所述高壓側的弧形底部，所述弧形底部內凸或外凸。

進一步的，所述弧形底部所對應的圓心角為60°~90°。

進一步的，所述槽主體還具有遠離所述高壓側的弧形底部，所述弧形底部向內徑側凸起，所述弧形底部所對應的圓心角為30°~60°。

進一步的，在所述直線形側部與弧形底部之間設有弧形過渡部，所述弧形過渡部沿所述直線形側部的末端繼續延伸、并周向擴張設置。

進一步的，所述弧形過渡部所對應的圓心角為40°~60°。