[发明专利]一种密封环配对装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种密封环配对装置及其使用方法，涉及机械密封环配对技术领域，具体包括陶瓷密封宽环和陶瓷密封窄环，所述陶瓷密封宽环的上表面与陶瓷密封窄环的下表面活动连接，陶瓷密封窄环的内壁设置有若干个凸块，凸块的形状为“葫芦”型，陶瓷密封窄环均采用是石墨烯等硬度较低且具有润滑作用的材质，所述陶瓷密封宽环采用高硬度的B₄C材质。通过设置陶瓷密封窄环和凸块，从而使陶瓷密封宽环和陶瓷密封窄环相对转动时稳定密封，达到了机械密封环配对稳定的效果，解决了恶劣环境下机械密封可靠性的问题。

技术领域

本发明涉及一种机械密封环配对，具体是一种密封环配对装置及其使用方法。

背景技术

机械动密封具有高可靠性、长寿命的优点。产品设计要求越来越高、对可靠性、寿命和免维护性提出苛刻要求，而且有些机械密封使用场合，对密封介质有较高的洁净度要求，机械密封是通过一对存在相互转动的陶瓷环平面始终保持贴合实现旋转动密封。为保证动密封出现磨损后仍然能够密封，机械密封要求两个相互贴合的密封环存在一定的硬度差异，窄环一般采用石墨等硬度稍软、且具有自润滑性能的材料，保证在运转过程中磨损主要出现在窄环上，且磨屑可以起到润滑作用，这样可以保证机械密封的滑动摩擦性能和可靠性，但这种配对不可避免会出现石墨等磨屑，这些磨屑对有洁净度要求的密封介质造成污染；同时石墨材料易磨损，无法做到全寿命周期内免维护，因此，采用SiC与B4C——硬质陶瓷配对硬质陶瓷的形式可以解决对密封介质二次污染和免维护的难题。

由于该机械密封装置始终处于低速转动的工况，采用这种硬硬配副的方式不会产生有润滑效果的磨屑；而低速转动导致密封表面无法形成稳定的液膜，转动过程中将会由于密封表面缺乏润滑，造成干磨而产生很高的温度，最终导致密封表面灼伤损坏，动密封失效，为解决密封表面的润滑和冷却状态，在密封环(窄环)表面增加特殊纹理，使得冷却液能够顺利进入密封表面，形成液膜，从而改善密封表面的润滑和冷却效果；采用特殊的载荷系数，在保证密封性能的前提下，降低端面比压，改善密封表面的压力分布情况，增加液膜产生的可能。

目前国内还未有SiC与B4C陶瓷配对及与之对应的结构设计的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封环配对装置及其使用方法，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：

一种密封环配对装置及其使用方法，包括陶瓷密封宽环和陶瓷密封窄环，所述陶瓷密封宽环的上表面与陶瓷密封窄环的下表面活动连接，陶瓷密封窄环的内壁设置有若干个凸块。

作为本发明进一步的方案：所述凸块的形状为“葫芦”型。

作为本发明进一步的方案：所述陶瓷密封窄环均采用是石墨烯等硬度较低且具有润滑作用的材质。

作为本发明进一步的方案：所述陶瓷密封宽环采用高硬度的B₄C材质。

作为本发明再进一步的方案：所述其方法步骤如下：

步骤一、机械密封转动使其陶瓷密封宽环和陶瓷密封窄环相对转动；

步骤二、转动时，凸块使得密封介质能够进入密封表面内，形成液膜，凸块由两个贯通的圆形组成，呈葫芦状，缺口朝着有密封介质的一侧，当密封介质从缺口进入凸块后，由第一个圆进入第二个圆内，两个圆形之间的通道相较于圆形直径略小，因此进入后的密封介质不易倒流回去，可以贮存在第二个圆内，从而保证密封面之间始终存在液膜，从而使陶瓷密封宽环和陶瓷密封窄环相对转动时稳定密封。