[发明专利]一种用于高温易汽化介质的机械密封装置

说明书

一种用于高温易汽化介质的机械密封装置，包括机械密封，所述机械密封包括动环组件和静环组件，动环组件的动环和静环组件的静环的密封面紧密贴合形成摩擦副，所述摩擦副的其中一个所述密封面靠近外圆处开设有月牙形流体动压槽，所述密封面的中部开设有橄榄形凹槽，橄榄形凹槽为中间宽两端窄式结构，另一个所述密封面设置为光滑平面；机械密封旋转，橄榄形凹槽中间宽两端狭窄，进入橄榄形凹槽内的汽化介质由中间宽阔地带进入狭窄的橄榄槽末端，可对其形成挤压作用，促使其液化的同时因橄榄形凹槽内压力升高还可对紧密贴合的密封面产生开启力，从而防止其因介质汽化无润滑液而干磨损坏。

技术领域

本发明属于机械密封技术领域，具体涉及一种用于高温易汽化介质的机械密封装置。

背景技术

流体最基本的物理性能是粘度和汽化压力，随流体的种类和温度的不同，其润滑性相差较大，这是因为其粘度影响机械密封摩擦端面的摩擦系数。常温水一般密封性能良好，机械密封有相当长的无故障使用寿命，但随着温度的升高，水的粘度和汽化压力急剧下降，当温度达到一定高度时流体变成气液混合状态。在全液相或全气相介质中，密封的滑动端面能获得良好的润滑，而在气液混合相介质中，在机械密封的滑动端面难以维持稳定的流体膜，液膜减薄，液膜承载能力降低，机械密封端面在不稳定的似气相状态下工作，在较高载荷下，介质受热汽化而转变为固体摩擦，密封面间会产生干摩擦，使端面间的液膜闪蒸爆裂，导致端面开启，喷雾泄露，致使机械密封常常非正常失效。低粘度易气化流体用机械密封的设计需考虑的问题很多，除需要选择适宜的密封材料，运用合适的密封液系统外，密封端面及结构设计的合理性也起很重要的作用。

发明内容

本发明提供了一种在高温易汽化、介质润滑性差的苛刻工况下仍然能够正常使用的机械密封。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于高温易汽化介质的机械密封装置，包括机械密封，所述机械密封包括动环组件和静环组件，动环组件的动环和静环组件的静环的密封面紧密贴合形成摩擦副，所述摩擦副的其中一个所述密封面靠近外圆处开设有月牙形流体动压槽，所述密封面的中部开设有橄榄形凹槽，橄榄形凹槽为中间宽两端窄式结构，另一个所述密封面设置为光滑平面。

所述用于高温易汽化介质的机械密封装置为单端面集装式机械密封装置或双端面集装式机械密封装置。

所述单端面集装式机械密封装置包括机械密封，所述机械密封的动环组件套设在轴套外表面上，轴套套设在泵轴上，所述机械密封的静环组件安装于压盖内孔，所述压盖背部内孔里设置有节流衬套，所述压盖与泵盖背部通过螺栓固定安装，泵盖与压盖组成密封腔，所述机械密封位于密封腔内，所述压盖上开设有急冷口和排液口。

所述双端面集装式机械密封装置由内侧机械密封和外侧机械密封两套机械密封组成，所述内侧机械密封和外侧机械密封的动环组件均套设在轴套外表面上，轴套套设在泵轴上，所述内侧机械密封的静环组件安装于内侧压盖内孔，所述内侧压盖固定安装在泵盖背部，且内侧压盖和泵盖组成内侧密封腔，所述内侧机械密封位于内侧密封腔内，所述内侧压盖背部设置有外侧压盖，且外侧压盖和内侧压盖组成外侧密封腔，所述外侧机械密封位于外侧密封腔内。

本发明的有益效果：

1、摩擦副外沿的月牙形流体动压槽与中部的橄榄形凹槽相结合，可强化密封端面液膜，改善密封面润滑状态，抑制液膜相变，产生流体动压效应；

2、机械密封旋转，橄榄形凹槽中间宽两端狭窄，进入橄榄形凹槽内的汽化介质由中间宽阔地带进入狭窄的橄榄槽末端，可对其形成挤压作用，促使其液化的同时因橄榄形凹槽内压力升高还可对紧密贴合的密封面产生开启力，从而防止其因介质汽化无润滑液而干磨损坏；

3、橄榄形凹槽两侧形状相同，因此设计时可不考虑设备旋向问题，适用性强；