[实用新型]双向自上游泵送机械密封环

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体机械密封技术，具体地说是一种双向自上游泵送机械密封环。

背景技术

在现有技术中，为了改善机械密封中密封端面的润滑状态，出现了各种利用流体动静压效应的特殊机械密封，其中包括上游泵送机械密封。上游泵送机械密封是将低压缓冲液体泵送至上游的高压密封腔，密封端面的槽型是影响自上游泵送机械密封性能的一个主要因素。目前，国内外研究的上游泵送机械密封的结构形式基本上是在密封环的内径开设流体动压槽，且槽型多为螺旋线型。为了达到密封的要求，螺旋线型密封端面只能单向旋转；其次，上游泵送机械密封需要辅助密封系统提供下游的低压缓冲流体，结构比较复杂；再次，内径开槽的上游泵送机械密封在工作条件下，很容易把低压缓冲液中的固体颗粒吸入密封端面之间而不能及时排除，使密封摩擦副端面之间产生磨粒磨损，极有可能导致密封早期失效而达不到预期的设计目的。尽管在工程应用中可采用过滤等措施把缓冲液中直径大于10μm(甚至5μm)的固体颗粒除去，但仍不能防止直径小于10μm(5μm)的固体颗粒吸入密封端面之间，因此密封端面之间的磨粒磨损难以避免。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双向自上游泵送机械密封环。该密封环的使用可以简化机械密封的结构，降低机械密封密封端面直接接触引起的的摩擦和磨损程度，同时避免固体颗粒吸入到密封端面引起磨粒磨损。

本实用新型的自上游泵送机械密封是将进入密封端面的高压介质流体的一部分自动泵送回高压密封腔，而不需要普通上游泵送机械密封中的辅助密封系统，具有结构简单、泄漏量少、寿命长等诸多优点。该双向自上游泵送机械密封环将槽开在密封端面中部和紧邻被密封高压流体区域(外径处或内径处)。槽的形状是圆弧或椭圆弧或曲线弧或直线，槽型中心对称。槽的分布可以有多种组合，可以是一个中部槽一个边上槽，也可以是n个中部槽m个边上槽，n和m分别为1至1000。机械密封环可以双向旋转，不需要刻意规定转向，适用于可能出现正反转的流体机械。

本实用新型的有益效果是：

1、密封环上所形成的流体膜实现了密封端面的非接触或部分非接触，有效地改善了机械密封端面的润滑状态，降低了密封端面的磨擦磨损程度，延长了密封件的工作寿命，保证了设备的长期稳定运行，消除了设备运行的安全隐患，减少了设备检修和非计划停车成本；

2、该密封环可以用于普通的机械密封装置，很容易把吸入密封端面之间的固体颗粒及时排除，降低密封摩擦副端面之间的磨粒磨损，延长密封环的使用时间。

3、该密封环可以双向旋转，突破螺旋槽只能单向旋转的局限，适用范围广，适应于单向旋转和可能出现正反转的流体机械。

4、该密封环不需要辅助密封系统提供低压缓冲液体，减少了整个密封装置的成本。

5、该密封环槽型简单而且容易实现，加工成本低。

附图说明

图1为本实用新型的双向自上游泵送机械密封环端面槽型示意图。

图中：1-密封坝，2-密封端面中部槽，3-密封端面外径边上槽。

具体实施方式

本实用新型的双向自上游泵送机械密封环将槽开在密封端面中部和紧邻被密封高压流体区域(外径处或内径处)，如密封端面中部槽2和密封端面外径槽3，槽的形状可以是圆弧、椭圆弧、曲线弧、直线，槽型中心对称(非螺旋状)，槽的深度为0.001mm至5mm，如图1所示，槽的个数可以是奇数，也可以是偶数，最少个数为1，最多为1000个。槽的分布可以有多种组合，可以是一个中部槽一个边上槽，也可以是n个中部槽m个边上槽，n和m分别为1至1000，可以均匀分布，也可以非均匀分布。中部槽的作用是将泄漏的部分流体自动泵送到密封腔，邻近高压区槽的作用是将高压流体引入密封端面，其可以双向旋转。