[发明专利]一种带有动压槽的双台阶式密封环

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械旋转轴用动密封装置。

背景技术

长期以来，我国流体机械的旋转轴用动密封件相比其他密封件发展较慢，与国外差距较大。目前该类密封件主要存在以下几种形式：平环、台环、 L形截面环、带防转槽环、T形截面环、矩形槽环等。作为一种用来解决旋转轴与机体间动密封的构件，密封环主要依靠弹性元件产生的弹性力和介质压力的共同作用达到密封效果，通过贴合密闭处从而有效阻止介质由高压端向低压端泄漏。

受材料性能所限，密封环的工作环境不能超过其耐热极限。目前流体机械的转轴用动密封环即使选用耐高温和导热性好的材料也不能有效解决问题。由于密封环在使用过程中会产生大量的摩擦热，当缺乏有效散热途径时会使环体温度持续升高，导致密封环内产生温度梯度，造成热变形端面热裂等现象。对于润滑性差和易挥发的介质，还容易出现液膜汽化等问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述问题，提出一种带有环形槽的内台阶式密封环，环面具有通孔，能够引入流体介质，能够有效降低环体温度及温度梯度。

本发明所提出的一种带有动压槽的双台阶式密封环，设置于以流体为工作介质、具备环形槽的一方部件上，所述部件表面具有轴孔，转轴插通于该轴孔并与另一方部件连接；其特征在于，

密封环本体内侧及外侧分别带有台阶结构，其中，位于内侧的台阶结构卡入另一方部件的侧壁面凸缘内，位于外侧的台阶结构卡入环形槽周围非密封流体侧的侧壁面的凸缘内；用以密封流体介质，通过台阶平衡被密封介质的压力，使密封环适用于被密封介质高压的工况；

具备环形槽的一方部件的密封侧为低压侧，其内部设置有非密封流体的流道；

密封环本体的密封端面开设环形槽，环体非密封侧开设若干轴向通孔，所述通孔与环形槽连通，环槽周围的密封端面开设流体动压槽；环槽通过与流道端部的凸缘配合，能够形成径向双端面密封结构；

所述通孔一端与具备环形槽的一方部件的流道连通，另一端与非密封流体侧连通；当转轴转动时，非密封流体侧的流体能够通过所述通孔进入密封侧非密封流体的流道。

使用时，当密封环的通孔内充满具有一定压力的冷却、润滑或隔离作用的流体介质时，可以对密封环的摩擦端面和内部同时进行润滑和冷却，同时，流道能够隔离泄漏介质。因此，本发明能够有效防止密封环的摩擦端面产生干摩擦，大幅降低密封环温升和温度梯度。此外，环体表面的开孔还能够起到防转槽的作用。

进一步的，为了便于介质冷却密封环，所述通孔将高压侧的非密封流体引入同一流道，所述流体自一部分通孔流入，自另一部分通孔流出，形成循环进行降温，避免因散热不均匀导致热变形或热裂。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示，进一步阐述上述技术方案。

如图1所示的一种带有环形槽的内台阶式密封环，在平环密封环的轴向开有N个直径为ΦD的通孔，其中密封环外径为ΦA5，内径为ΦA1，中心距为ΦA2，密封环厚度为E，NXΦD为N个直径为ΦD的通孔，通孔上方接通厚度为C的环槽，环槽中心间距ΦA3，内间距ΦA2，外间距ΦA4，在环内侧、外侧分别开有长度为H、F的台阶，内台阶间距ΦA6，外台阶间距ΦA7，环槽周围的密封端面开设流体动压槽M、K。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。