[發明專利]雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環及工作方法

在審

• 申請號: 202211660220.8
• 申請日: 2022-12-23
• 公開（公告）號: CN115929906A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 柳建容;劉婷;段媛竹;余鵬
• 申請（專利權）人: 中密控股股份有限公司
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 敖歡

1.一種雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：在密封端面內徑沿周向等間距的分布若干個相同的流體動壓槽單元，每個動壓槽單元包括左側收斂飛翼槽(2)、右側收斂飛翼槽(3)和一段中間進氣槽(1)，左側收斂飛翼槽(2)、右側收斂飛翼槽(3)關于中間進氣槽(1)左右對稱布置，每個收斂飛翼槽的槽邊線由三條圓弧線構成，左側收斂飛翼槽(2)、右側收斂飛翼槽(3)大小及結構相同，中間進氣槽(1)是一段錐形槽，錐形槽的下底(11)位于密封端面內徑且上底(12)寬度小于下底(11)寬度，錐形槽開口沿密封端面內徑向外徑的方向逐漸減小，錐形槽的兩側腰線(13)分別與左側收斂飛翼槽(2)、右側收斂飛翼槽(3)的側面連通，形成一個組合式雙旋向流體動壓槽，即該流體動壓槽即能順時針旋轉也能逆時針旋轉。

2.根據權利要求1所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：設沿密封端面內徑向外徑的徑向為從下到上的方向，每個收斂槽的槽邊線包括上方的第一圓弧線段(4)、下方的第三圓弧線段(6)、連接在第一圓弧線段(4)和第三圓弧段(6)之間的第二圓弧線段(5)，第一圓弧線段(4)向上凹陷、第三圓弧線段(6)向上凸起。

3.根據權利要求1所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：流體動壓槽單元沿垂直于端面的方向向內部垂直刻槽得到，中間進氣槽深度比左側收斂飛翼槽(2)、右側收斂飛翼槽(3)的槽深大3～5μm。

4.根據權利要求1所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：在密封端面內徑沿周向等間距的分布8～24個相同的流體動壓槽單元。

5.根據權利要求1所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：所述的錐形槽兩側腰線(13)之間的夾角為8～10°。

6.根據權利要求2所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：過所述第一圓弧線段(4)與錐形槽腰線相連的端點處的第一圓弧線段(4)的切線與腰線(13)的夾角為55°。

7.根據權利要求2所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：過所述第三圓弧線段(6)與錐形槽腰線相連的端點處的第三圓弧線段(6)的切線與腰線(13)的夾角為45°。

8.根據權利要求2所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：所述第一圓弧線段(4)弧長對應的圓心角為28～30°。

9.根據權利要求2所述的雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環，其特征在于：所述第三圓弧線段(6)弧長對應的圓心角為28～30°。

10.權利要求1至9任意一項所述雙旋向內壓式流體動壓槽非接觸式機械密封環的工作方法，其特征在于：工作時，非接觸式機械密封環雙向旋轉，既能順時針旋轉，又能逆時針旋轉，該密封環上的流體動壓槽結構對稱，收斂飛翼槽的收斂形狀增強了密封環的流體靜壓效應，降低了密封環的開啟轉速和開啟壓力，在壓力、溫度、轉速、密封氣組分相同的條件下，非接觸式機械密封環的泄漏量更小，更適合≤100rpm的低轉速和0～1.0MPa的低壓工況。