[实用新型]一种轴向多层流道叠加强化泵送机械密封结构有效
申请号: | 201920273554.7 | 申请日: | 2019-03-05 |
公开(公告)号: | CN209839156U | 公开(公告)日: | 2019-12-24 |
发明(设计)人: | 江锦波;章聪;彭旭东;赵文静;孟祥铠 | 申请(专利权)人: | 浙江工业大学 |
主分类号: | F16J15/40 | 分类号: | F16J15/40 |
代理公司: | 33201 杭州天正专利事务所有限公司 | 代理人: | 王兵;黄美娟 |
地址: | 310014 浙*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 泵送 连通槽 连通孔 连通层 顺流 上游 周向密封 中间层 动环 连通 泵送机械 多层流道 密封结构 不开槽 密封坝 密封环 密封堰 轴向 叠加 | ||
一种轴向多层流道叠加强化泵送机械密封结构,包括动环和静环,动环包括顺流泵送表层、第一中间连通层、强化泵送中间层、第二中间连通层、强化泵送底层和密封环基体;顺流泵送表层设有顺流泵送型槽、密封堰和不开槽的密封坝;第一中间连通层设有上游连通孔、中间连通孔和下游连通孔;强化泵送底层上设有第二强化泵送型槽和第二周向密封堰,强化泵送中间层上设有第一强化泵送型槽和第一周向密封堰,第二中间连通层在径向上设有上游连通槽、中间连通槽和下游连通槽;顺流泵送型槽背风侧通过上游连通孔、中间连通孔和下游连通孔与第一强化泵送型槽连通,第一强化泵送型槽通过上游连通槽、中间连通槽和下游连通槽与第二强化泵送型槽连通。
技术领域
本实用新型涉及一种旋转机械的机械端面密封结构,特别涉及一种多层流道轴向叠加的机械密封结构,用于各种压缩机、泵和反应釜等旋转机械的旋转轴密封。
背景技术
为实现气体或液体润滑机械密封端面的非接触运行,往往需要在密封端面上开设各种不同形状的流体动静压结构以形成足够的流体动静压承载力,以平衡密封闭合力而形成微米级厚度的流体膜,其中以流体动压型槽应用最为广泛。为增强机械密封流体膜的承载力和流体膜刚度,目前采用的方法主要是密封端面型槽结构改型和尺寸参数优化,如美国专利US6213472B1、欧洲专利EP0637706A1和中国专利CN104265906B等提出了不同形状的单向旋转流体动压槽结构,中国专利CN107218395B提出一种三元扭曲型槽端面机械密封结构。然而,单层端面型槽几何轮廓及侧壁形状的优化对提高机械密封的流体膜刚度和承载力效果有限,在一些高速重载或扰动剧烈的场合,非接触式机械密封流体膜刚度和承载力不够大的问题仍然突出。
发明内容
为了改善现有单层型槽机械密封在高速条件下所存在流体膜刚度和承载力不够大的问题,本实用新型提供了一种流体动压效应强、流体膜刚度大,适用于高速操作条件的轴向多层流道叠加强化泵送机械密封结构。
本实用新型的技术方案是:
一种轴向多层流道叠加强化泵送机械密封结构,包括机械密封的动环和静环,所述动环由依次叠加的顺流泵送表层1、第一中间连通层2、强化泵送中间层3、第二中间连通层4、强化泵送底层5和密封环基体6组成,所述顺流泵送表层1端面14是密封面,所述强化泵送底层5紧贴密封环基体6,顺流泵送表层1与强化泵送底层5之间分别设有第一中间连通层2、强化泵送中间层3和第二中间连通层4;所述顺流泵送表层1上设有顺流泵送型槽11、密封堰12和不开槽的密封坝13;在径向方向上,所述第一中间连通层2上分别设有上游连通孔21、中间连通孔22和下游连通孔23;所述强化泵送底层5上设有第二强化泵送型槽51和第二周向密封堰52,强化泵送中间层3上设有第一强化泵送型槽31和第一周向密封堰32,第二中间连通层4在径向上设有上游连通槽41、中间连通槽42和下游连通槽43。所述顺流泵送型槽11背风侧通过上游连通孔21、中间连通孔22和下游连通孔23与强化泵送中间层3上的第一强化泵送型槽31连通,所述第一强化泵送型槽31通过上游连通槽41、中间连通槽42和下游连通槽43与强化泵送底层5上的第二强化泵送型槽51连通。
所述顺流泵送表层1的厚度为1~100μm,优选值为5~20μm。
所述第一强化泵送型槽31与第二强化泵送型槽51对齐,上游连通槽41、中间连通槽42和下游连通槽43位于第一强化泵送型槽31、第二强化泵送型槽51的迎风侧,或背风侧;所述上游连通孔21、中间连通孔22和下游连通孔23位于第一强化泵送型槽31的迎风侧,或背风侧。
本实用新型的工作原理是:
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