[实用新型]单列交错流体动压槽上游泵送机械密封

说明书

本实用新型涉及一种新型的单列交错流体动压槽上游泵送机械密封，属于流体密封技术特别是机械密封技术领域。其主要是通过在密封动环或静环上开设一列长短交错且与一环形沟槽相连通的流体动压槽，来实现该非接触式机械密封具有良好的瞬间开启能力和及时排除固体颗粒能力的。

目前，在石油化工和石油工程中广泛使用着各种类型的机械密封，但由于它们存在有不同的缺陷和不足，使得现场使用的效果不尽人意。如US4212475所公开的一种具有单列螺旋槽的流体动静压结合型非接触式机械密封，是依靠螺旋槽的泵入效应来实现密封端面非接触的，主要用作离心压缩机的干气机械密封。但在高速旋转条件下，该密封很容易把隔离气体中的固体颗粒吸入密封端面之间而产生磨粒磨损，导致密封的早期失效。而US4290611是发明了一种亦具有单列螺旋槽的可实现高压上游泵送非接触式机械密封，是借助位于低压侧的流体动压槽将低压隔离液体泵送至高压侧而实现被密封流体的无泄漏，适用作输送液体的泵用轴封。与专利US4212475一样，该密封极易把隔离液体中的固体颗粒泵入密封端面之间而造成密封的磨损失效。在专利96216242.6中介绍了一种具有双密封坝的单列流体动压槽型非接触式机械密封，指出其具有较高的流体膜刚度和防固体颗粒能力，但一旦固体颗粒进入密封端面之间或形成，便不能及时排除，仍不可避免地产生磨粒磨损。专利00239203.8中介绍了一种新型的单列流体动压槽型非接触式机械密封，与前面已有的各种流体润滑非接触式机械密封相比，该新型机械密封具有优良的密封性能、更佳的工作稳定性和可靠性、良好的防固体颗粒性能和开停车功能、隔离流体的消耗量更小及使用范围更广等优点，但需要隔离流体辅助系统，使密封系统相对复杂，其使用范围受到一定的限制。

本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种新型的单列交错流体动压槽上游泵送机械密封。它主要是针对现有的流体动压非接触式机械密封(如以上几例)存在的如因泵入固体颗粒而易发生磨粒磨损、启动性能差、开发出的具有理想的排除固体颗粒功能、良好的开启性能、出色的工作稳定性和可靠性的新型无泄漏上游泵送非接触式机械密封。

附图1即为本实用新型专利的带缓冲液辅助系统密封结构示意图。

附图2即为本实用新型专利开设流体动压槽的密封动环示意图。

附图3为本实用新型专利的密封摩擦副横向剖面结构示意图。

附图4为本实用新型专利的不带缓冲液辅助系统密封结构示意图。

附图的图面说明如下：1---轴(或轴套)  2---弹簧座     3---弹簧  4---助密封圈  5---密封动环6---密封箱      7---密封静环   8---辅助密封圈  9---压盖10---油封       11---油封盖    12---长动压槽   13---短动压槽14---导流槽     15---密封坝

本实用新型主要是通过在密封动环或静环上开设一列长短交错且与一环形沟槽相连通的流体动压槽，来实现该非接触式机械密封具有良好的瞬间开启能力和及时排除固体颗粒能力的。它主要由密封动环(5)、密封静环(7)等构成，其特征在于在密封动环(5)的端面开设一列特殊形式的流体动压短槽(13)，其动压槽的内径D_c1大于静环(7)的内径d_i，而静环(7)的内径d_i大于动环(5)的内径D_i，从而在直径D_c1与直径d_i之间形成了一个密封坝，动压短槽(13)的外径D_c2小于静环(7)的外径d_o，而静环(7)的外径d_o小于动环(5)的外径D_o，其中，在动压短槽(13)之间开设出数个间隔排列的动压长槽(12)，一直延伸到密封动环(5)的外径，即与高压侧相连通；同时，在动压槽的顶部开设一条环形沟槽，环形沟槽的径向宽度为(D_c-D_c2)/2，其深度h₂≥动压槽的深度h₁。

为了更好地实现本实用新型的上述目的，本实用新型的设计者是将动环端面上的流体动压槽型线设计成可以是螺旋线、圆弧线或直线。其动压短槽(13)的数量是动压长槽(12)数量的整数倍。其流体动压槽可以开在动环的端面上，也可以开在静环的端面上。

下面将结合附图和实施例来详述本实用新型的结构特点。