[實用新型]一種雷列臺階淺槽的機械密封端面結構

有效

• 申請號: 201921661815.9
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN211778981U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 徐靖欣;季田;韓思思
• 申請（專利權）人: 大連因聯科技有限公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供一種雷列臺階淺槽的機械密封端面結構，其特征是包括機械密封的動環和靜環，動環和靜環其中一個端面上開有多個沿圓周方向均布的雷列臺階淺槽，每組雷列臺階淺槽由兩個徑向導流槽和兩個周向動壓槽組成。兩個徑向導流槽形成徑向雷列臺階，兩個周向動壓槽沿周向階梯變淺，沿導流槽流入的流體沿兩個周向動壓槽流入密封端面，兩個周向動壓槽與密封端面液膜形成兩個周向雷列臺階。每組雷列臺階淺槽由不開槽的密封堰阻隔，內徑處由不開槽的密封壩阻隔。本實用新型可以在密封端面的周向和徑向分別形成三個雷列臺階，從而在兩個方向上形成三個雷列臺階面型流體膜，有效提高端面流體動壓效應，同時降低泄漏量。

技術領域

本實用新型涉及一種雷列臺階淺槽的機械密封端面結構，屬于機械密封端面結構設計，適用于各類軸流體設備，如泵、釜、壓縮機等各類高中低轉動、氣體和液體潤滑的設備的軸端密封裝置。

背景技術

目前，機械密封已成為軸流體設備中最主要的軸端密封形式。相比于傳統的填料密封等密封方式，機械密封具有明顯的摩擦功率低、泄漏少、發熱小等優勢。但機械密封由于摩擦副存在直接接觸，造成固體和固體的接觸磨損，使其均有一定的使用壽命，一般在1到3年左右，且在高溫高壓等高參數工況下壽命更短甚至無法使用。為了解決這一問題，近年發展出了在密封端面上加工出各種槽型的機械密封，利用流體動壓或靜壓效應，提高密封端面上流體的承載能力，從而使摩擦副部分或完全開啟，避免固體與固體的直接接觸，有效提高了機械密封的使用壽命和適用工況。

實用新型內容

為了解決傳統機械密封壽命有限，無法適合高參數工況的問題，基于端面開槽密封的基本原理，本實用新型提供一種雷列臺階淺槽的機械密封端面結構，每組淺槽均可在徑向和周向兩個方向上形成三個雷列臺階，有效提高了流體的動壓效應，減小了密封面的磨損，延長了機械密封的使用壽命，同時可通過調節各處淺槽參數來減小和增大泄漏量，實現對泄漏量的有效控制。

本實用新型采用的技術手段如下：

一種雷列臺階淺槽的機械密封端面結構，包括機械密封的動環和靜環，動環和靜環的外徑側為高壓側，動環和靜環的內徑側為低壓側，動環和靜環的其中一個端面上開有多個沿圓周方向均布的雷列臺階淺槽。每組雷列臺階淺槽由兩個徑向導流槽和兩個周向動壓槽組成，兩個徑向導流槽沿徑向由外徑向內徑階梯變淺，形成徑向雷列臺階，兩個周向動壓槽沿周向階梯變淺，沿導流槽流入的流體沿兩個周向動壓槽流入密封端面，從而兩個周向動壓槽與密封端面流體膜形成兩個周向雷列臺階，每組雷列臺階淺槽由不開槽的密封堰阻隔，內徑處由不開槽的密封壩阻隔。

進一步，所述淺槽在圓周方向上均勻分布，其數量為6到10個。

進一步，所述兩個徑向導流槽周向角度中第一導流槽的周向角度等于第二導流槽的周向角度且兩個徑向導流槽周向角度a＝5°～9°，所述的兩個徑向導流槽周向角度a與每組槽區周向角度c之比a/c＝0.1～0.2，所述的兩個徑向導流槽起于高壓側終于密封壩，所述兩個周向動壓槽周向角度中第一動壓槽的周向角度等于第二動壓槽的周向角度且兩個周向動壓槽周向角度b＝21 °～36°”，所述的兩個周向動壓槽周向角度b與每組槽區周向角度c之比 b/c＝0.5～0.7，所述的兩個周向動壓槽起于兩個徑向導流槽終于密封堰。

進一步，所述第一導流槽徑向寬度S5與密封端面有效徑向寬度S1之比 S5/S1＝0.2～0.4，第一動壓槽徑向寬度S3與密封端面有效徑向寬度S1之比 S3/S1＝0.1～0.3，第二導流槽徑向寬度S4與密封端面有效徑向寬度S1之比 S4/S1＝0.2～0.4，第二動壓槽徑向寬度S2與密封端面有效徑向寬度S1之比 S2/S1＝0.1～0.3。

進一步，所述第一導流槽深度h1＝10um～20um，第一動壓槽深度 h2＝3um～6um，第二導流槽深度h3＝6um～11um，第二動壓槽深度h4＝2um～ 5um，且各槽均為等深度槽。

一種雷列臺階淺槽的機械密封端面結構的工作原理：