[发明专利]一种端面带有叶脉状形槽的机械密封结构有效

专利信息
申请号: 201710421524.1 申请日: 2017-06-07
公开(公告)号: CN107218396B 公开(公告)日: 2019-01-15
发明(设计)人: 寇桂岳;王岩;李兴虎;石谦 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: F16J15/34 分类号: F16J15/34;F16J15/40
代理公司: 北京慧泉知识产权代理有限公司 11232 代理人: 王顺荣;唐爱华
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 端面 带有 叶脉 状形槽 机械 密封 结构
【说明书】:

发明一种端面带有叶脉状形槽的机械密封结构,其前端面即密封面是由外环(1)、内环(2)、密封堰区(3)、密封坝区(4)及叶脉状形槽(5)组成,它们都位于该机械密封结构的前端面即密封面上的不同位置;该叶脉状形槽(5)共有6~12个,其个数随该机械密封结构的大小而改变;该叶脉状形槽(5),是由第一支槽(51)、第二支槽(52)、第三支槽(54),第四支槽(55)和主槽(53)组成;本发明有效地提高了流体动压效应,减小了因机械密封端面不平度引起的副作用,提高了机械密封的工作效能;可以有效避免小膜厚、小压差的极端工况下的碰摩失效,实现了密封的非接触、提高耐磨损,延长了使用寿命,提高了密封的可靠性。

技术领域

本发明提供一种端面带有叶脉状形槽的机械密封结构,具体地说,是一种在动环或静环的端面上开设一定数量的叶脉状形槽,属于流体密封中的旋转轴密封技术领域。

背景技术

机械密封是一种依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置,故又称为端面密封。机械密封广泛地应用于离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备上。随着工业领域的快速发展,实际应用中要求机械密封适应在高压、高速,突变工况等较极端的工况条件,这样就对机械密封的性能提出了更高的要求。传统的接触式机械密封端面间无法形成稳定的液膜、端面的磨损、密封环的热裂等都容易导致密封的失效。而目前的非接触式密封主要是在动、静环端面上进行改形(深槽型、浅槽型以及织构型),这些结构在一定层度上提高了机械密封性能,但还存在一些不足之处:对于深槽型的尽管其摩擦耗能低,端面开启能力也较强,但是泄漏量大于相同规格的普通端面机械密封。同时工作中排屑的性能较差,宜造成颗粒的堆积;各种织构型都存在抗压能力、端面间流体膜厚不足,或都流体膜刚度不足以抵抗外界干扰,导致密封系统不正常稳定运行,也存在排屑能力差的问题。据此,设计一种机械密封结构端面构型,能够同时产生流体静压力、流体动压力、减少密封端面的接触,可以有效地避免密封的失效,同时保持较小的端面间隙以控制泄漏量。

发明内容

(一)目的

为了克服上述现有技术的缺点,本发明提供一种端面带有叶脉状形槽的机械密封结构,它是一种抗压及抗干扰能力强,高参数下具有较小泄漏量,启停过程流体动压效果好、正常运行时流体承载力充足的新型机械密封结构。提高机械密封性能。

(二)技术方案

现有的机械密封结构(如图1所示)是一个圆柱体:后端面、圆柱面、前端面,一般作为密封面的是前端面。

本发明是一种端面带有叶脉状形槽的机械密封结构,其特征在于:该机械密封结构的前端面即密封面是由外环(1)、内环(2)、密封堰区(3)、密封坝区(4)及叶脉状形槽(5)组成,它们都位于该机械密封结构的前端面即密封面上的不同位置。

所述的外环(1),是该机械密封结构密封面的外圆面;

所述的内环(2),是该机械密封结构密封面的内圆面;

所述的密封堰区(3),是两叶脉状形槽(5)之间的部分;

所述的密封坝区(4),是叶脉状形槽(5)的末端(如图2中的虚线位置)与内环(2)之间的圆环部分;

所述的叶脉状形槽(5),开设在该机械密封结构的密封面上,因其形状类似于树叶的叶脉,所以称其为叶脉状形槽;该叶脉状形槽(5)共有6~12个,其个数随该机械密封结构的大小而改变,各个叶脉状形槽(5)以该机械密封结构的轴线中心对称布置。

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