[实用新型]变分布多孔端面机械密封结构

说明书

(一)技术领域

本实用新型属于旋转轴的端面密封装置，是各种型式压缩机、膨胀机、分离机、泵和反应釜搅拌器等旋转流体机械的轴端密封装置。

(二)背景技术

公知的单端面流体动压或静压或动静压结合型机械端面密封，还存在一些不足之处，例如螺旋槽流体动压型端面密封(见美国科技杂志Lubrication Engineering，1990，46(9)：pp607；USA Patent 4,290,611和USA Patent 20020093141以及中国专利03134193.4和96108614.9)，尽管其具有较低的摩擦功耗，但是泄漏量大于相同规格的普通端面密封；又例如具有相同几何尺寸的多孔或微凹端面密封，无论是表面整体开孔端面密封(见美国科技杂志Tribology Transactions，1996，39(3)：pp677和USA Patent 6,046,430)，还是表面部分开孔端面密封(见Tribology Transactions，2002，45(3)：pp430；USA Patent 6,341,782和世界专利WO02093046；中国专利200510038704.9)，都还存在耐压能力不强、易发生咬死、动压效果较差和高参数条件下泄漏量较大等不足，因此在一定的操作条件下，端面间流体膜厚不足，或流体膜刚度不足以抵抗外界干扰，密封耐磨损性能较差，导致密封装置运行不稳定，泄漏量超标或不达要求。

(三)发明内容

为了克服已有技术中耐磨性较差、耐压能力不强、易发生咬死、动压效果较差、高参数条件下泄漏量较大的不足，本实用新型提供一种耐磨性能优异、耐压能力强、抗咬合能力强、动压效果佳、泄漏量小、适用于高参数(高温、高压或高速)的变分布多孔端面机械密封结构。

本实用新型的技术方案是：

一种变分布多孔端面机械密封结构，包括机械密封的动环、静环，所述动环和静环的密封贴合形成圆环形的密封端面，所述的圆环形的密封端面的一侧为高压侧即上游，所述的圆环形的密封端面的另一侧为低压侧即下游，所述的动环或静环中至少有一个密封端面上开有微孔，所述的微孔大小不等，在密封端面上呈中心对称排布。

这里所说的动环、静环应是密封贴合的，在动环与静环端面上设有微孔时，动环与静环的端面配合时也要保证动环与静环之间密封，如果在动环或静环端面上设置至少一条不开孔的平面环带即密封坝，可保证动环与静环之间的密封。

本实用新型推荐动环或静环中只有一个密封端面上开有微孔。并优选所述密封端面上至少有一条不开孔的平面环带即密封坝。

本实用新型推荐所述的在密封端面的部分表面或全部表面上加工分布着微孔，这里部分表面加工分布着微孔是指密封端面上的微孔沿周向或径向断续分布；当微孔沿周向断续分布时，在微孔断续处形成密封堰；当微孔沿径向断续分布时，在微孔断续处形成密封坝，所述的密封坝为不开孔的平面环带。

本实用新型所述的微孔沿密封端面径向呈连续分布或断续分布。连续分布或断续分布可在密封端面上共同存在，相互交错。

推荐所述的微孔沿密封端面径向呈断续分布，所述的微孔被环带密封坝分割形成微孔环带。优选的，所述的密封坝为两条或两条以上，所述的密封坝的径向宽度等宽或不等宽。

所述的密封端面上微孔深度相同或不同，这里微孔深度是指密封端面沿径向或周向微孔深度是相同的或深浅不一。

所述的微孔在密封端面上形状为圆形、三角形、菱形、矩形、正方形、六边形或椭圆形。

本实用新型所述在密封端面上排布的微孔，微孔深度从上游向下游沿径向逐渐由深变浅。

在密封端面微孔的排布，微孔深度沿径向是相同的，所述微孔沿周向方向排布的微孔呈深、浅交错分布。

进一步，所述的密封端面上微孔沿周向呈若干扇形单元排布，所述的扇形单元之间为不设微孔的光滑扇形平面即密封堰，所述的扇形单元中的微孔排布沿径向微孔深度相同，沿周向呈为中间微孔深度较深，两边微孔深度较浅的形式排布，所述的扇形单元通常形成扇形微孔区。

进一步，所述的微孔包括较大微孔与较小微孔。所述的较大微孔与较小微孔沿密封端面周向呈周期性连续分布或断续分布，所述的断续分布是指在密封端面上的大小相同或不同微孔所形成的扇形微孔区之间存在密封堰。