[發(fā)明專(zhuān)利]一種密封環(huán)配對(duì)裝置及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010554680.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111677874A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏忠良;胡長(zhǎng)明;張幼安;黃偉峰;王玉明;謝方民;于明亮;熊禮俊;劉進(jìn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F16J15/34
• 分類(lèi)號(hào): F16J15/34;F16J15/40
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 高嬌陽(yáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一種密封環(huán)配對(duì)裝置及其使用方法，涉及機(jī)械密封環(huán)配對(duì)技術(shù)領(lǐng)域，具體包括陶瓷密封寬環(huán)和陶瓷密封窄環(huán)，所述陶瓷密封寬環(huán)的上表面與陶瓷密封窄環(huán)的下表面活動(dòng)連接，陶瓷密封窄環(huán)的內(nèi)壁設(shè)置有若干個(gè)凸塊，凸塊的形狀為“葫蘆”型，陶瓷密封窄環(huán)均采用是石墨烯等硬度較低且具有潤(rùn)滑作用的材質(zhì)，所述陶瓷密封寬環(huán)采用高硬度的B₄C材質(zhì)。通過(guò)設(shè)置陶瓷密封窄環(huán)和凸塊，從而使陶瓷密封寬環(huán)和陶瓷密封窄環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)穩(wěn)定密封，達(dá)到了機(jī)械密封環(huán)配對(duì)穩(wěn)定的效果，解決了惡劣環(huán)境下機(jī)械密封可靠性的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)械密封環(huán)配對(duì)，具體是一種密封環(huán)配對(duì)裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

機(jī)械動(dòng)密封具有高可靠性、長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高、對(duì)可靠性、壽命和免維護(hù)性提出苛刻要求，而且有些機(jī)械密封使用場(chǎng)合，對(duì)密封介質(zhì)有較高的潔凈度要求，機(jī)械密封是通過(guò)一對(duì)存在相互轉(zhuǎn)動(dòng)的陶瓷環(huán)平面始終保持貼合實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。為保證動(dòng)密封出現(xiàn)磨損后仍然能夠密封，機(jī)械密封要求兩個(gè)相互貼合的密封環(huán)存在一定的硬度差異，窄環(huán)一般采用石墨等硬度稍軟、且具有自潤(rùn)滑性能的材料，保證在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中磨損主要出現(xiàn)在窄環(huán)上，且磨屑可以起到潤(rùn)滑作用，這樣可以保證機(jī)械密封的滑動(dòng)摩擦性能和可靠性，但這種配對(duì)不可避免會(huì)出現(xiàn)石墨等磨屑，這些磨屑對(duì)有潔凈度要求的密封介質(zhì)造成污染；同時(shí)石墨材料易磨損，無(wú)法做到全壽命周期內(nèi)免維護(hù)，因此，采用SiC與B4C——硬質(zhì)陶瓷配對(duì)硬質(zhì)陶瓷的形式可以解決對(duì)密封介質(zhì)二次污染和免維護(hù)的難題。

由于該機(jī)械密封裝置始終處于低速轉(zhuǎn)動(dòng)的工況，采用這種硬硬配副的方式不會(huì)產(chǎn)生有潤(rùn)滑效果的磨屑；而低速轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致密封表面無(wú)法形成穩(wěn)定的液膜，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將會(huì)由于密封表面缺乏潤(rùn)滑，造成干磨而產(chǎn)生很高的溫度，最終導(dǎo)致密封表面灼傷損壞，動(dòng)密封失效，為解決密封表面的潤(rùn)滑和冷卻狀態(tài)，在密封環(huán)(窄環(huán))表面增加特殊紋理，使得冷卻液能夠順利進(jìn)入密封表面，形成液膜，從而改善密封表面的潤(rùn)滑和冷卻效果；采用特殊的載荷系數(shù)，在保證密封性能的前提下，降低端面比壓，改善密封表面的壓力分布情況，增加液膜產(chǎn)生的可能。

目前國(guó)內(nèi)還未有SiC與B4C陶瓷配對(duì)及與之對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種密封環(huán)配對(duì)裝置及其使用方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種密封環(huán)配對(duì)裝置及其使用方法，包括陶瓷密封寬環(huán)和陶瓷密封窄環(huán)，所述陶瓷密封寬環(huán)的上表面與陶瓷密封窄環(huán)的下表面活動(dòng)連接，陶瓷密封窄環(huán)的內(nèi)壁設(shè)置有若干個(gè)凸塊。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述凸塊的形狀為“葫蘆”型。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述陶瓷密封窄環(huán)均采用是石墨烯等硬度較低且具有潤(rùn)滑作用的材質(zhì)。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述陶瓷密封寬環(huán)采用高硬度的B₄C材質(zhì)。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：所述其方法步驟如下：

步驟一、機(jī)械密封轉(zhuǎn)動(dòng)使其陶瓷密封寬環(huán)和陶瓷密封窄環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟二、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸塊使得密封介質(zhì)能夠進(jìn)入密封表面內(nèi)，形成液膜，凸塊由兩個(gè)貫通的圓形組成，呈葫蘆狀，缺口朝著有密封介質(zhì)的一側(cè)，當(dāng)密封介質(zhì)從缺口進(jìn)入凸塊后，由第一個(gè)圓進(jìn)入第二個(gè)圓內(nèi)，兩個(gè)圓形之間的通道相較于圓形直徑略小，因此進(jìn)入后的密封介質(zhì)不易倒流回去，可以貯存在第二個(gè)圓內(nèi)，從而保證密封面之間始終存在液膜，從而使陶瓷密封寬環(huán)和陶瓷密封窄環(huán)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)穩(wěn)定密封。