[实用新型]一种可双向旋转的液膜密封端面槽型结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转式流体机械的液膜密封结构,特别涉及一种可双向旋转的动压型密封端面槽型,属于流体动密封领域。

背景技术

外力作用下动环和静环相互贴合，选一密封端面刻有槽组,动压槽的几何形状是所述发明的核心内容,由于动压槽的动压效应,两端面之间形成连续、稳定的流体薄膜,该薄膜具有一定的刚度和承载能力,最终使得密封端面长时间处于稳定的非接触状态，达到密封地目的。良好的动压槽能保证旋转轴在正向旋转、逆向旋转时都能达到上述功能。但目前的双旋向密封环密封端面上的槽型存在流体膜刚度相对较低、在动静环之间形成的流体膜厚度相对较小、动压效应相对较弱、开启力较低、使用范围小等函待解决的问题。改变密封端面上设置的流体动压槽的槽型,是增强端面流体动压效应,减少密封泄漏量并延长密封使用寿命的有效和常用手段。

实用新型内容

鉴于此,本实用新型提供了一种可双旋向的非接触式流体动压机械密封槽的新结构形式,通过对密封端面上流体动压槽结构的创新,在旋转轴正向或者逆向旋转时,动、静环密封端面间均可形成连续、稳定的密封液膜,有效地实现了双向旋转条件下的非接触运行。

可双向旋转的液膜密封结构,包括两个密封环(即动环、静环)，其特征在于：所述的动环或静环其中任一端面刻有槽组,每个槽组(2)由两个径向供气槽(5)和一对镜像对称的动压槽(4)组成，径向供气槽型为矩形槽(或梯形槽)，动压槽为类人字形槽(或八字形槽)，两槽型之间由不开槽的台(3)隔开，动压槽正对供气槽，其中类人字形槽位于高压侧即上游,矩形槽位于低压侧即下游。

所述的可双向旋转槽组(2)在密封端面上周向分布，端面(1)上设置槽组的个数为4～7组。

所述的高压侧动压槽与低压侧供气槽之间存有隔离台(3)，其距离范围为4～7mm。

所述的类人字槽(4)中长槽根和短槽根所形成圆弧的圆心与所述密封端面(1)外圆周和内圆周的圆心为同一圆心O。对应圆心O,类人字槽的短槽根和长槽根的半径分别为R1、R2；密封端面(1)的内圆周和外圆周的半径分别为Rg1、Rg2。并且,Rg1<R1≤R2<Rg2。

所述动压槽正对侧设有径向供气槽,供气槽与动压槽相隔离。动压槽(4)深度为5～12um；供气槽(5)的深度为1～10um。

所述的槽组(2)中一对供气槽(5)相对于圆心O的夹角为其范围为18°～24°。

所述动压槽(4)的深度是不等深的,沿半径从外圆到内孔方向槽深逐渐加深。

所述的可双向旋转槽组中，动压槽(4)的槽型连续线型可为螺旋线型、圆弧线型；供气槽(5)连续线型为直线型。

所述槽组中动压槽槽形宽度(6)为3～8mm；供气槽宽度(7)为3～8mm。

本实用新型具有的积极效果：

可双向旋转的液体润滑非接触式机械密封结构。能够保证旋转轴正向或者逆向旋转时槽组的动压效应均能形成有效的液膜承载能力,保证液膜润滑。从而降低摩擦磨损，提高密封件的使用性能。而且槽型结构简单易于优化设计,特别适用于可能存在反转的旋转机械上，具有灵活的适用范围。

附图说明

图1是本实用新型的双向旋转液膜密封端面示意图；

图2是本实用新型的双向旋转槽组供气槽为梯形槽的密封端面示意图；

图3是本实用新型的双向旋转槽组动压槽左、右槽根相同的密封端面示意图；

图4是本实用新型的双向旋转槽组动压槽左、右槽根相同，供气槽为梯形槽的密封端面示意图；

其中，1-密封环，2-双向旋转槽组，4-动压槽，5-供气槽。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例的具体实施方式,对本实用新型的上述内容再作进一步详细说明。

实施例一

如图1所示，一种可双向旋转的液膜密封结构,包括两个密封环(动环、静环)，所述动环和静环中至少一个密封环的端面上设有多个沿端面圆周分布的可双向旋转的槽组(2)。每个槽组由两个径向供气槽(5)和一对镜像对称的动压槽(4)组成，径向供气槽型为矩形槽，动压槽为类人字形槽，两槽型之间由不开槽的台(3)分隔开，动压槽正对供气槽，其中类人字形槽位于高压侧即上游,矩形槽位于低压侧即下游。

所述的可双向旋转槽组(2)在密封端面上周向分布，端面(1)上设置槽组的个数为4～7组。

所述的高压侧动压槽与低压侧供气槽之间存有隔离台(3)，其距离范围为4～7mm。