[實用新型]一種仿E字型槽的干氣密封結構

有效

• 申請號: 202220637698.8
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN216812852U
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 丁俊華;俞樹榮;王世鵬;丁雪興;徐潔;嚴如奇;蔣海濤
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40
• 代理公司: 成都云縱知識產權代理事務所(普通合伙) 51316
• 代理人: 伍星

本實用新型公開了一種仿E字型槽的干氣密封結構，包括動環、靜環，在動環密封端面上沿周向均勻分布若干動壓槽，其特征在于，所述動壓槽包括自動環高壓側開口的主槽體、與主槽體等深且連通的N個副槽體，所述副槽體朝向動環低壓側方向延伸，且N個副槽體等間距分布，其中N≥3。本實用新型提供一種仿E字型槽的干氣密封結構，以解決現有技術中干氣密封的適用范圍較窄、運行穩定性不佳等問題，實現提高干氣密封的氣動性能、拓寬適用范圍等目的。

技術領域

本實用新型涉及干氣密封領域，具體涉及一種仿E字型槽的干氣密封結構。

背景技術

在流體密封領域，各種機械裝備朝著高轉速和高壓的方向發展，旋轉機械的軸端密封問題越來越凸顯其重要性。傳統的迷宮密封、刷式密封等密封方式難以適用于高溫、高壓、高轉速的場合。作為一種非接觸式密封，干氣密封有著泄漏量低、磨損小、壽命長等顯著優勢，成為旋轉機械軸端密封的最佳選擇。但是在實際運行過程中，對于單向槽型而言，由于特定的旋向和較少的槽根處，使得干氣密封在機械設備啟停階段會存在動壓開啟效應不強、端面溫度過高、泄漏量大、槽型復雜導致加工困難等缺點。同時，干氣密封進行工作的時候，槽深、槽數、槽寬比和槽型對端面干氣密封系統的轉速、壓強、氣膜厚度會產生影響。因此，如何在不同工況下保證整個密封系統的穩定運行，拓寬非接觸式干氣密封的適用范圍是一個亟需解決的問題。

實用新型內容

本實用新型提供一種仿E字型槽的干氣密封結構，以解決現有技術中干氣密封的適用范圍較窄、運行穩定性不佳等問題，實現提高干氣密封的氣動性能、拓寬適用范圍等目的。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種仿E字型槽的干氣密封結構，包括動環、靜環，在動環密封端面上沿周向均勻分布若干動壓槽，其特征在于，所述動壓槽包括自動環高壓側開口的主槽體、與主槽體等深且連通的N個副槽體，所述副槽體朝向動環低壓側方向延伸，且N個副槽體等間距分布，其中N≥3。

針對現有技術中干氣密封的適用范圍較窄、運行穩定性不佳等問題，本實用新型提出一種仿E字型槽的干氣密封結構，其中動環、靜環、高壓側、低壓側等為干氣密封領域的現有技術，本領域技術人員應當知曉，干氣密封的動環和靜環均具有高壓側和低壓側，動壓槽在動環密封端面的高壓側開口，便于流體從高壓側進入；若高壓側為外徑側，則低壓側為內徑側；反之若高壓側為內徑側，則低壓側為外徑側。本申請中的動壓槽包括主槽體和N個副槽體，主槽體在動環高壓側開口以滿足動壓槽的基本功能。其中各副槽體均與主槽體等深且連通，以保證動壓槽的整體性并使得整個動壓槽的槽深相等。所有副槽體均朝向動環低壓側方向延伸，但不會貫穿至低壓側方向。N個副槽體等間距分布，是指任意相鄰的兩個副槽體之間間距相等，且本申請中副槽體的數量至少三個，從而使得動壓槽槽型呈“仿E字型”結構。

本申請能夠在動環密封端面上形成多個高壓區，顯著增強了動壓效應，提升了開啟力，而且有益于端面氣膜密封的散熱；仿E字型的槽型結構使得本申請能夠滿足雙向旋轉的需求，具有更大的適用范圍；并且本申請槽型簡單，相比于現有的雙向干氣密封結構中復雜或異形的槽型而言，在加工方面具有明顯優勢。此外，本申請有利于改善高速旋轉的干氣密封流動特性，降低流場擾流效應，提高運行的穩定性，在實際運行時可實現流體在槽區被持續性加壓，提高密封的氣動性能，減少了因氣膜開啟力不充分而引起的密封環無法完全打開甚至密封環碰磨失效等問題。

進一步的，所述副槽體為直線槽，且每個主槽體所對應的所有副槽體的長軸均相互平行，以滿足本申請適應單/雙向旋轉的不同工況需求。

進一步的，所述副槽體共三個，其中兩個副槽體分別位于對應主槽體的兩端、另一個副槽體位于對應主槽體的中部。本方案通過三個副槽體的布局使得動壓槽的槽型呈標準的E字結構，且兩側的兩個副槽體相較于中間的一個副槽體對稱布置，充分保證了雙向旋轉的需求且避免副槽體數量過多導致加工難度過大的問題。