[發明專利]一種變工況氣液兩相流體介質的密封裝置

有效

• 申請號: 202011151755.3
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112128381B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 梁昌平;岳巧萍;劉軍軍;易風;王林
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: F16J15/28
• 分類號: F16J15/28;F16J15/26;F16J15/447
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，所述密封裝置具有旋轉軸(1)、殼體(3)，所述殼體(3)形成的腔用于容納氣液兩相流體介質，所述密封裝置還包括相互協同作用的迷宮密封機構和流體動壓機械密封機構，迷宮密封機構和雙端面的流體動壓機械密封機構之間具有密封緩沖腔(14a，14b)，其中所述流體動壓機械密封機構具有相對抵接的靜環(5a，5b)、動環(6a，6b)，所述靜環(5a，5b)通過金屬密封環(4a，4b)固定于由所述殼體(3)形成的靜環蓋上，所述動環(6a，6b)通過密封環(11a，11b)固定在所述旋轉軸(1)上，彈簧(12)固定連接到推環(9a，9b)上，將所述推環(9a，9b)與動環(6a，6b)抵接，所述推環(9a，9b)、動環(6a，6b)與所述旋轉軸(1)之間的空腔內設置有密封填料(10a，10b)，所述流體動壓機械密封機構的外圓周還設置有限位套(7)，所述彈簧(12)與所述旋轉軸(1)之間設置有隔離套(13)；

其特征在于，所述迷宮密封機構具有多個軸向設置的密封齒(2a，2b)，所述密封齒(2a，2b)是階梯狀的梯形凸齒，所述殼體(3)形成的階梯狀的梯形凹槽與所述密封齒(2a，2b)相配合形成迷宮密封的曲折密封流道；

所述靜環(5a，5b)的動壓密封端面上設置有由微孔群形成的多個螺旋區域(5-3)，并且每個所述螺旋區域在靠近靜環(5a，5b)外圓周的區域均具有向所述旋轉軸(1)旋轉方向偏斜的分支區域(5-4)，所述分支區域(5-4)由微孔群形成，所述螺旋區域(5-3)和分支區域(5-4)的微孔群的孔徑D在徑向方向逐漸減小，并且所述微孔群的微孔的截面形狀為梯形、階梯狀的梯形中的其中一種；

所述動環(6a，6b)密封端面在靠近其外圓周的部分具有與徑向方向呈3至8度的傾斜角。

2.根據權利要求1所述的變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，其特征在于，所述靜環(5a，5b)、動環(6a，6b)均是由碳化硅材料制成。

3.根據權利要求1所述的變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，其特征在于，所述金屬密封環(4a，4b)是由硬質合金材料制成。

4.根據權利要求1所述的變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，其特征在于，所述靜環(5a，5b)的動壓密封端面上的靠近靜環的內圓周的微孔群至靜環內圓周之間的部分設置為密封壩(5-2)。

5.根據權利要求1所述的變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，其特征在于，所述靜環(5a，5b)的動壓密封端面上的相鄰的微孔群之間的部分設置為密封堰(5-1)。

6.根據權利要求1所述的變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，其特征在于，所述彈簧(12)可以由波紋管作為一種替換選擇。

7.根據權利要求1所述的變工況氣液兩相流體介質的密封裝置，其特征在于，所述限位套(7)的內周面上設置有與動環(6a、6b)、推環(9a、9b)的外圓周面相對應的限位臺階。