[实用新型]一种闪电型槽端面机械密封结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种闪电型槽端面机械密封结构，特别适用于各种压缩机、泵和釜用搅拌器等旋转流体机械的轴端液体密封装置。

背景技术

机械密封是防止旋转式流体机械轴端泄漏的主要手段。近年来利用表面微织构的减磨耐磨作用提高密封端面的耐磨性和使用寿命的表面纹理技术得到了较快的发展。Etsion I最先实用新型了一种多(微)孔端面密封应用于泵类液体轴端密封装置。目前国内外已有多项此类专利，比如01102213.2“可双向旋转的螺旋槽端面密封装置”和200610049841.7“耐磨型机械端面密封结构”，但是由于目前专利中所设计表面织构的流体动压效应有限，使机械密封流体膜的承载能力或端面保持非接触的能力有限，容易发生端面的接触磨损，很大程度上抵消了表面织构的减磨优势，造成启停效果差、端面磨损和使用寿命短。

发明内容

为了克服已有技术中密封的流体动压效应以及流体膜的承载能力有限、启停效果差的缺点，本实用新型提供一种能减小密封端面的磨损程度，增强表面织构的减磨优势，减小泄漏量，延长机械密封的闪电型槽端面机械密封结构。

本实用新型所述的一种闪电型槽端面机械密封结构，包括机械密封的动环、静环，其特征在于：所述的动环和静环中至少一个密封环的端面上设有多个沿端面圆周均布的闪电型槽，所述的闪电型槽位于端面高压侧即上游；每个所述的闪电型槽包括至少一个四边形导流槽、至少一个小四边形连接槽和一个四边形或三角形尾槽，每个所述的闪电型槽排布为导流槽和连接槽从上游侧至下游侧依次交替分布，端面下游侧的导流槽位于上游侧导流槽的迎风侧，通过连接槽进行连接，并且尾槽位于闪电型槽的末端，通过连接槽与导流槽连接；每个所述的闪电型槽均沿端面径向排列，并且位于末尾的尾槽与端面圆心的距离最近；所述的导流槽、连接槽和尾槽有两条侧壁线和两条圆弧线，所述的导流槽、连接槽和尾槽上游侧和下游侧的圆弧线为与内外径轮廓线为同心圆的圆弧线，所述的尾槽下游侧的圆弧线长度大于等于零；所述的闪电型槽之间沿端面周向未开槽区域形成用于限流和静密封的密封堰，所述的闪电型槽下游的位置设有一连续的环形密封坝。

进一步，所述的导流槽、连接槽和尾槽的侧壁型线为螺旋线或圆弧线或直线。

进一步，所述的闪电型槽的最大周向弧长对应的圆心角θ₁与相邻密封堰的最大周向弧长对应的圆心角θ₂之比θ₁/θ₂＝0.5～2，优选范围为0.8～1.5。

进一步，所述的导流槽、连接槽和尾槽的深度h＝2～50μm，优选范围为5～30μm；所述的导流槽和尾槽的深度沿径向相等或从端面上游至下游递减。

进一步，所述的导流槽的径向宽度l_dd＝0.5～2mm，优选范围为0.8～1.5mm；所述的导流槽的最大周向弧长l_dc＝1～4mm且沿径向从上游侧至下游侧逐渐减小，优选范围为2～3mm。

进一步，所述的连接槽的径向宽度l_ld＝0.1～0.4mm，优选范围为0.1～0.3mm；所述的连接槽的最大周向弧长l_lc＝0.2～0.5mm，优选范围为0.25～0.4mm；所述的连接槽迎风侧和背风侧深度沿径向与所连接导流槽的深度相等。

进一步，所述的尾槽径向宽度l_wd＝0.2～1mm，优选范围为0.3～0.8mm；所述的尾槽的最大周向弧长l_wc＝0.4～1mm，优选范围为0.5～0.8mm。

进一步，所述的尾槽下游侧型线的长度大于等于零。

进一步，所述的导流槽的个数n的取值范围为：2≤n≤30，优选范围为：8≤n≤20。

进一步，上游侧导流槽的进液角θ₃＝10～70°，优选范围为10°～45°。

进一步，n个所述的导流槽的面积为相等或从端面上游至下游递减。

利用本实用新型所述的一种闪电型槽机械密封端面结构仅适用于单方向旋转机械。