[实用新型]一种液体增强型非接触式机械密封结构

说明书

本实用新型涉及一种液体增强型非接触式机械密封结构，涉及机械密封领域，包括套接且固定在旋转轴上的轴套、设置在轴套外的腔体以及套接在轴套上的压盖，腔体位于轴套与压盖之间，轴套上沿着轴套轴向方向滑动设置有动密封环，压盖上设置有与动密封环密封配合的静密封环，轴套上设置有第一弹性件，动密封环朝向静密封环的端面上或静密封环朝向动密封环的端面上开设有环槽，腔体包括低压腔以及高压腔，压盖上开设有用于向低压腔通入清洁低压液体的进口和流出的出口，轴套上设置有二次密封结构。旋转轴转动将清洁低压液体压入环槽使得动密封环与静密封环隔开,实现了密封端面全液膜润滑和接触运行，减小热量的产生，从而大大增加了密封的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及机械密封领域，尤其涉及一种液体增强型非接触式机械密封结构。

背景技术

机械密封是一种流体旋转机械的轴封装置,又称端面密封。传统的接触式机械密封是在补偿机构弹性力的作用下,使其充分贴合,以阻止密封介质从密封端面间泄漏。其动/静环组成的摩擦副一般处于边界摩擦或混合摩擦状态,在高参数工况(高温、高压、高速等)条件下,摩擦因数较大,功耗高,磨损严重,寿命短,使用和维护成本较高。随着航空航天、核电、天然气输送和石油化工等工业的迅速发展,对机械密封提出了更高的要求,从而推动了密封技术的进步。

但是，现有的机械密封利用介质流体作为端面润滑，其泄漏都是由高压侧漏向低压侧。它需要清洁的密封介质以及适宜的冷却方式以保证密封的长寿命。然而，这种密封在应对高粘度、含有大量泥沙等工况时就遇到了问题，大量颗粒杂质进入密封端面，造成端面严重磨损，而高粘度流体无法在端面形成有效的润滑和散热，造成密封寿命严重不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液体增强型非接触式机械密封结构，具有使得密封端面的使用寿命增加的优点。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种液体增强型非接触式机械密封结构，包括套接且固定在旋转轴上的轴套、设置在轴套外用于在旋转时与轴套产生相对转动的腔体以及套接在轴套上与腔体保持相对静止的压盖，所述腔体位于轴套与压盖之间，所述轴套上沿着轴套轴向方向滑动设置有动密封环，所述压盖上设置有与动密封环密封配合的静密封环，所述轴套上设置有使得动密封环始终具有向静密封环侧运动趋势的第一弹性件，所述动密封环朝向静密封环的端面或静密封环朝向动密封环的端面上开设有环槽，所述腔体包括动密封环与静密封环的外径侧与压盖之间形成的用于容纳清洁低压液体的低压腔以及动密封环与静密封环的内径侧与轴套之间形成的用于容纳高压液体的高压腔，所述压盖上开设有用于向低压腔通入清洁低压液体的进口和用于供低压腔中液体流出的出口，所述轴套上远离静密封环端在轴套与压盖之间设置有阻止高压液体流到压盖外的二次密封结构。

实施上述技术方案，旋转轴在旋转后，往进口处通入清洁低压液体，清洁低压液体此时通过进口进入到低压腔内。动密封环高速旋转把清洁低压液体吸入环槽内并使清洁低压液体由动密封环的外径侧向内径侧移动，由于液体的不可压缩特性，此时清洁低压液体在动密封环和静密封环之间产生一定的压力从而使得静密封环往靠近第一弹性件侧移动，第一弹性件这时被压缩，动密封环与静密封环脱离。利用低压流体通过环槽增压后进入高压腔，保证了动密封环和静密封环始终工作在清洁的流体中，避免高压腔中介质内的颗粒杂质或高粘度介质影响密封运行。由于动密封环与静密封环隔开实现了密封端面全液膜润滑和非接触运行，降低了运行功耗和减小了热量的产生，从而大大增加了密封的使用寿命。

进一步，所述第一弹性件包括设置在腔体内位于压盖上的弹簧座和设置在弹簧座上的第一弹簧，所述第一弹簧一端与弹簧座连接、另一端与动密封环连接。