[发明专利]一种超硬材料堆焊机械密封环

说明书

本发明公开了一种超硬材料堆焊机械密封环，包括动密封环和静密封环，静密封环与动密封环接触的端面堆焊超硬碳化物材料，动密封环与静密封坏接触的端面设置有环形导屑槽，环形导屑槽的外环采用超硬碳化物堆焊，内环采用超硬碳化物堆焊，内环设置与动密封环旋转方向相反的多个螺旋排屑槽，环形导屑槽与多个螺旋排屑槽采用低硬度材料堆焊，环形导屑槽、外环、内环以及多个螺旋排屑槽的表面齐平。动密封环与静密封环的工作面上最先出现磨损的位置在环形导屑槽与多个螺旋排屑槽，其上富集高硬度的金属屑，这些金属屑在离心力的作用下可以沿着环形导屑槽进入到与旋转方向反向的多个螺旋排屑槽被排出，避免高硬度的金属屑继续侵蚀工作面。

技术领域

本发明涉及机械密封领域，特别涉及一种超硬材料堆焊机械密封环。

背景技术

机械密封环是一种旋转机械的轴封装置，例如再离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备中，由于传动轴贯穿在设备内外，于是轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。由于机械密封环具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上通常将机械密封环作为这些设备中最主要的轴密封方式。机械密封环主要由动密封环和静密封环构成，在使用过程中由于静密封环与动密封环的相互磨损使磨损面富集磨损下来的高硬度金属屑，这些金属屑硬度较高，对工作面的侵蚀比较严重。堆焊作为材料表面改性的一种经济而快速的工艺方法，越来越广泛地应用于各个工业部门零件的制造修复中。堆焊是将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。它可以提高零件的使用寿命，使普通材料表面获得耐磨、耐腐蚀、高硬度的堆焊层。

因此，发明一种超硬材料堆焊机械密封环来消除磨损面上富集的高硬度金属屑十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超硬材料堆焊机械密封环，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超硬材料堆焊机械密封环，包括动密封环和静密封环，所述静密封环与所述动密封环接触的端面堆焊超硬碳化物材料，所述动密封环与所述静密封坏接触的端面设置有环形导屑槽，所述环形导屑槽的外环采用超硬碳化物堆焊，所述环形导屑槽的内环采用超硬碳化物堆焊，所述内环设置与所述动密封环旋转方向相反的多个螺旋排屑槽，所述环形导屑槽与所述多个螺旋排屑槽采用低硬度材料堆焊，所述环形导屑槽、外环、内环以及多个螺旋排屑槽的表面齐平。

进一步的，所述多个螺旋排屑槽与所述环形导屑槽相交于连接处，过所述连接处的环形导屑槽的切线与多个螺旋导屑槽的角度小于90°。

进一步的，过所述连接处的环形导屑槽的切线与多个螺旋导屑槽的角度为30°～60°。

本发明的技术效果和优点：本发明通过在动密封环与静密封环接触的端面上设置环形导屑槽与多个螺旋排屑槽，并使用硬度稍低的材料补齐环形导屑槽与多个螺旋排屑槽，使工作面上最先出现磨损的位置出现在环形导屑槽与多个螺旋排屑槽，磨损下来的高硬度金属屑可以在离心力的作用下沿着环形导屑槽进入到多个螺旋排屑槽内并被排出工作面，高硬度金属屑的及时排出避免了它们对工作面的侵蚀，延长了机械密封环的工作寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中动密封环端面的结构示意图；

图2为本发明实施例中动密封环端面A处的剖视图；

图3为本发明实施例中静密封环端面的结构示意图；

图4为本发明实施例中静密封环端面B处的剖视图。

图中：1静密封环端面、2静密封环、3环形导屑槽、4外环、5动密封环、6内环、7多个螺旋排屑槽、8连接处。

具体实施方式