[实用新型]一种动压型机械密封环

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种动压型机械密封环。

技术背景

目前在石油、化工、医药等行业设备的密封广泛采用的是普通的接触式机械密封，这种密封在运转时密封端面直接接触，使摩擦、磨损严重，导致密封性能降低，大大缩短密封的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种密封性能可靠，密封寿命长的动压型机械密封环。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型包括相接触的动环和静环，其特征在于在相接触的静环端面和动环端面中至少一个端面上设置有深度H为2-80微米，直径2R0为20-400微米的微孔槽。

本实用新型所述的微孔槽之间的间距为30-1000微米。

本实用新型带有动环端面的动环和带有静环端面的静环套装在旋转轴外，静环和动环之间设置有压紧装置。

本实用新型所述的压紧装置是由设置在弹簧座和动环之间的弹簧构成。

本实用新型弹簧座通过紧固螺钉和旋转轴相连接。

本实用新型积极效果如下：本实用新型为一种动压型机械密封，与现有其它型式的动压型机械密封相比，结构简单，其工作原理如下：在停车时，即动环不旋转时，在弹簧力作用下，静环与动环构成静止平面密封，使流体介质得以密封。当动环回转时，由于静环和(或)动环表面有很多微孔，动环的转动使其表面与静环表面上的微孔形成收敛缝隙流体膜层，流体膜动压力推开两密封面，而流体膜压力又阻止了介质的泄漏，保证了密封面间的密封。由于密封面间的摩擦状态为流体摩擦，因而降低了密封面的摩擦和磨损，延长了密封寿命。

本实用新型造价低，市场广阔，适合石油、化工、医药等企业动设备的密封，对液体介质，尤其是适合高温高压水、易挥发介质(如液氨、烯烃、汽油等)、高速液相透平泵的密封，不仅密封可靠，而且寿命长，延长维修周期，降低维修费用。

附图说明

附图1为本实用新型一个实施例结构示意图。

附图2为本实用新型静环端面设置有微孔槽结构示意图。

附图3为本实用新型静环端面局部剖视放大图。

附图4为本实用新型静环端面局部放大图。

在附图中：1紧固螺钉、2弹簧座、3弹簧、4动环辅助密封圈、5动环、6端盖密封圈、7静环、8静环辅助密封圈、9防转销、10旋转轴、11端盖、12微孔槽、13动环端面、14静环端面。

具体实施方式

附图1为本实用新型一个实施例，其包括紧固螺钉1、弹簧座2、弹簧3、动环辅助密封圈4、动环5、静环7、静环辅助密封圈8和防转销9等主要零部件。弹簧座2靠紧固螺钉1固定在旋转轴10上，弹簧3固定在弹簧座2上，弹簧3的推力使动环5与静环7紧密贴合。

本实用新型在静环7的静环端面14上和(或)动环5的动环端面13上采用激光技术加工了微孔槽12，微孔槽12呈均匀分布，微孔槽12为圆孔、椭圆孔或圆锥孔，且微孔槽12的深度和微孔半径属微米级。

微孔槽12深度H在2-80微米范围内，直径2R0在20-400微米范围内，微孔间距2R1在30-1000微米范围内。

在停车和启动时，旋转轴10通过紧固螺钉1、弹簧座2、弹簧3带动动环5旋转，动环5在弹簧力和介质压力的作用下，动环端面13与静环端面14紧密贴合，并发生相对滑动，阻止了介质沿端面间的径向泄漏，构成了机械密封的主密封。动环5和静环7磨损后在弹簧2和介质压力作用下，始终保持两密封端面的紧密接触。动环辅助密封圈4、端盖密封圈6和静环辅助密封圈8与相关的零部件构成静密封，阻止介质泄漏。  

在附图1所示的本实用新型的一个实施例中，如附图2所示静环端面14上设置有微孔槽12，在工作或动环5转速较高时，液体介质滞留在静环端面14的微孔槽12中，使动环端面13与静环端面14上的微孔槽12形成收敛缝隙液体膜层，使每一个孔槽12都像一个微动力滑动轴承，在微孔槽12的上方及其周边产生液膜动压力，使两密封面有分开的趋势。通过优化微孔的直径、深度及微孔的间距，可使液膜动压力达到最大，此时液膜动压力的合力可使两密封面分开，而液膜动压力又阻止了介质的泄漏，保证了密封面间的密封。由于在两密封面间存在液膜，两密封面不再直接接触，密封面间的摩擦状态为流体摩擦，从而降低密封面的摩擦和磨损，延长密封寿命。