[发明专利]机械端面密封件

说明书

本文描述了一种机械端面密封件和使用该机械端面密封件的方法。所述机械端面密封件包括多个槽组，所述多个槽组被蚀刻到固定密封件和/或旋转密封环中。所述多个槽组中的每一个包括进给槽、收集槽、分配槽、收集器、保持腔和排出槽。所述机械端面密封件可用于减少在操作期间由固定密封件和旋转密封环产生的摩擦。另外，所述槽组协同作用，以在密封界面之间引入润滑剂并使润滑剂循环和排出，从而促进密封件的冷却。

技术领域

本文公开的实施例总体上涉及机械端面密封件和用于减少所述机械端面密封件的旋转密封件和固定密封件之间的摩擦的方法。

背景技术

机械端面密封件通常用于密封两个部件，其中一个部件可以是固定密封件，另一个部件可以是旋转密封件。在这种情况下，机械端面密封件的常见故障模式是由于旋转密封件和固定密封件之间的高摩擦所导致的过热。旋转密封件和固定密封件之间的摩擦通常受诸如静态负荷和材料副(material pair)的因素的影响。理想的机械密封件的设计改进是减少对这些因素的依赖从而避免过热。

发明内容

本文所描述的实施例涉及一种机械端面密封件和通过使用所述机械端面密封件减少两个密封件之间的摩擦的方法。

通常，所述机械端面密封件包括槽组，槽组配置成从密封件的内部接收润滑剂，引导润滑剂通过槽组以抵消密封件上的压力负荷，并且将润滑剂排放到密封件的外部。使用该机械端面密封件可减少摩擦和从密封界面携带的热量。此外，本文所描述的机械端面密封件可以对润滑剂的正常流动趋势进行重定向，从而减少润滑剂从机械端面密封件的泄漏。

注意，术语“密封件的外部”是指周围环境，而术语“密封件的内部”是指：(1)与“密封件的外部”相比而言的密封件的较高压力侧；和/或(2)润滑剂源的一侧。注意，在一些实例中，润滑剂源的一侧可以具有低于“密封件的外部”的压力，例如，低于环境压力。还应注意，“密封件的内部”可以是相对于密封件的外表面而言的外侧，或相对于密封件的外表面而言的内侧，这取决于外侧和内侧中的哪一个暴露于制冷剂气体和压缩机润滑剂的压力。类似地，“密封件的内部”可以是外侧或内侧，这取决于外侧和内侧中的哪一个暴露于制冷剂气体和压缩机润滑剂的压力。

在一些实施例中，机械端面密封件在可相对于彼此旋转的两个部件之间提供密封。其中一个部件可以是固定密封件，而另一个部件可以是旋转密封件。机械端面密封件可以包括经修改形成多个槽组的表面。在一个实例中，多个槽组可被蚀刻到固定密封件和/或旋转密封件中。多个槽组中的每一个可以包括进给槽、收集槽、分配槽、收集器、保持腔和排出槽。

在一些实例中，槽组的协同效应用于将润滑剂引导至旋转密封件和固定密封件之间的界面，而不形成穿过密封件界面的泄漏通道。在一些实例中，引导在密封界面处的润滑剂产生的冷却效果通过槽组的协同作用来实现，以从旋转和固定密封件之间的界面移除润滑剂并且促进润滑剂的循环。

在一个实施方式中，槽组，即进给槽、收集槽、分配槽、收集器、保持腔和排出槽彼此流体连通。在一些实例中，在密封件正在旋转且流体动力将旋转密封件与固定密封件分离的情况下，槽组彼此流体连通。在这种情况下，在密封表面的非蚀刻部分上，流动通道可处于有限的流体连通。在一些实例中，当密封件停下来时，密封件上的预负荷可以使密封表面挤出密封表面之间的润滑剂并使密封表面彼此接触。在一些实例中，对于这一点，流动通道可以彼此不流体连通，因此，可通过中断流动通道来抑制穿过密封件的泄漏。

在一些实例中，进给槽可以包括从第一端延伸到第二端的多个流动通道。在一个实施方式中，进给槽可以配置成使得新鲜润滑剂可从密封件的内侧通过进给槽的第一端引入并且朝向进给槽的第二端引导。

在一些实例中，收集槽可以包括从第三端延伸到第四端的多个流动通道。在一个实施方式中，收集槽可以配置成使得来自进给槽的第二端的润滑剂可被收集在收集槽的第三端处。