[实用新型]一种输送含有固体颗粒物的流体介质设备用机械密封环

说明书

本实用新型公开了一种输送含有固体颗粒物的流体介质设备用机械密封环；大型挖泥泵机械密封用密封环，包括密封环本体，其特征在于，密封环本体摩擦面的粗糙度Ra不大于0.2μm；所述密封环本体的摩擦面上设有降低磨损的微织构组织，微织构组织占比为1％‑20％；所述微织构组织由若干个类圆形或圆形微织构凹坑构成；所述微织构凹坑的深度范围1μm‑50μm，直径范围5‑200μm。将上述的密封环应用机械密封装置上，由于本实用新型采用独特的织构形式，使其在应用在泥沙较多的作业环境中，改善两摩擦副摩擦磨损性能，提高动、静环的使用寿命；进而提升了泥泵轴密封的可靠性和使用寿命，保证了泥泵的设计性能。

技术领域

本实用新型属于机械密封技术领域，尤其涉及一种输送含有固体颗粒物的流体介质设备用机械密封环。

背景技术

我国幅员辽阔江河湖海众多，依赖水运的物流业发展迅猛，但长期困扰航运业的江河湖海航道淤积问题在近年显得尤为突出，航道清淤工作被各航道局所重视。每年我国众多的航道清淤中因为挖泥船用密封泄漏造成停工而产生的经济损失是天文数字，所以挖泥船用挖泥泵上的密封是整个清淤工作的节点。大型设备的维修拆装耗时多、周期长，降低了设备的利用率、不但耗费大量的维修资金，还浪费掉很多宝贵时间，每台挖泥泵每停机一天所带来的直接经济损失就是几百万元，而间接所造成的经济损失更是无法估量的。

国外一些航运国家也存在同样的问题，目前国外挖泥泵的密封装置普遍采用L型橡胶密封结构形式，如：荷兰、德国等公司生产的挖泥泵，此类泵轴密封均使用L型橡胶密封结构。该密封在工程应用中有一定的使用要求，如压力要求低于3MPa，线速度低于10m/s等，一般进口L型橡胶密封能使用在半年以上。如泵的输送浆液工况恶劣，密封泄漏量急剧加大，频繁发生剧烈磨料磨损，同时对轴套也产生严重磨蚀磨损，使得密封失效，特别在高压工况 (P＞3MPa)下，其使用寿命一般在几天至十几天之间，使用效果非常不理想，严重影响施工进度。

国产自航绞吸挖泥船××号舱内2号泥泵(进口荷兰生产××型号泥泵)，轴径大于φ 400mm，泵腔工作压力≥4MPa。轴封在泵出口压力3.0MPa以上时，其进口L型橡胶密封在很短时间很快失效，严重影响了施工进度和工期，泵的工作扬程被迫降低25％以下使用(低于3MPa)，造成泵性能浪费和降低施工效率。

另外，申请人组织研发前，在国家知识产权局专利检索咨询中心对相关产品进行了国内外的专题检索，案件编号G2005965，检索到国外专利文献共计34篇，具体检索内容摘录如下：

分析后无类似密封技术方案；检索到国内专利文献共计12篇，经分析其中6篇是挖泥泵结构和泵轴承组件的专利，与轴密封无关，另外6篇是轴密封的专利，均未见到类似密封要求工况。

此外，申请人组织相关人员进行关于织构应用在机械密封上进行检索查询，发现如下现有技术，专利号为CN200910154418.7的一种具有跨尺度表面织构特征的液体润滑端面密封结构，包括机械密封的动环、静环，所述动环和静环的端面的一侧为高压侧即上游，所述动环和静环的端面的另一侧为低压侧即下游，其特征在于：在机械密封的动环或静环端面上加工有数个跨尺度织构型面孔槽，所述跨尺度织构型面孔槽由具有毫米级的深槽和微米级的微孔组成，所述深槽位于端面上游，所述微孔分布于深槽周边；所述跨尺度织构型面孔槽之间设有密封堰，在所述跨尺度织构型面孔槽的下游设有未开型面孔槽的环形密封坝。本实用新型的效果主要有：改善密封润滑、提高流体膜刚度，提高机械密封的耐压和耐热能力，大大增强了密封的运行可靠性、稳定性和密封性，延长了密封使用寿命。