[发明专利]一种适用于乏油工况的机械密封装置

说明书

本发明涉及一种适用于乏油工况的机械密封装置。本装置包括构成摩擦的动环和静环，所述动环和/或静环的密封端面上设置有微米级的锁油槽；锁油槽沿密封端面的圆周方向排布，圆环状的所述锁油槽沿密封端面的径向至少设置为三道，且所述锁油槽彼此同心设置。当动环随转轴旋转时，润滑油将会自密封端面的外缘处进入密封端面，当润滑油进入密封端面上的锁油槽时，润滑油将在其自身表面张力的作用下紧紧的依附在锁油槽中，从而锁油槽起到了将润滑油贮存在密封端面内的作用，有效地阻止了润滑油向外泄露，改善了密封端面的润滑状况，消除了在乏油工况下石墨环端面因磨损而出现疱疤等的破坏现象，确保了机械密封装置能够持续稳定可靠的工作。

技术领域

本发明适用于轴承箱、曲轴箱等轴端密封装置，尤其涉及一种适用于乏油工况的机械密封装置。

背景技术

机械密封广泛应用于石油化工、航海、船舶、航天航空等领域。在密封流体充足以及冲洗方案合理的情况下，机械密封具有良好的密封性能和较长的使用寿命。而在轴承箱、曲轴箱等轴端用机械密封装置，由于冷却润滑介质不足且受空间限制无法安装辅助系统的条件下，密封装置在旋转过程中产生的搅拌热和密封环之间的摩擦热无法消除，可能会造成密封端面的破坏，且由于密封端面间的润滑极差，密封环会出现严重磨损等现象。尤其是对于石墨环材料制成的密封环摩擦副，其密封端面在磨损后极易产生疱疤，对机械密封的密封性能将产生很大影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于乏油工况的机械密封装置。本发明在密封环的密封端面上设置有能够贮存润滑液的锁油槽，从而可以有效地阻止密封端面上的润滑油向外泄漏，保证了密封端面之间的润滑性能，也确保了整个装置的密封性能。

为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种适用于乏油工况的机械密封装置，包括构成摩擦的动环和静环，所述动环和/或静环的密封端面上设置有微米级的锁油槽；所述锁油槽沿密封端面的圆周方向排布，圆环状的所述锁油槽沿密封端面的径向至少设置为三道，且圆环状的所述锁油槽彼此同心设置。

优选的，任一圆环状的所述锁油槽均由若干圆弧状槽沿密封端面的圆周方向排布而成。

优选的，所述锁油槽的槽宽为20～150μm，槽深为10μm～30μm。

优选的，相邻锁油槽之间以及构成任一锁油槽的相邻圆弧状槽之间的间距均为20μm～300μm。

优选的，所述动环和/或静环的密封端面的边缘处开设有用于导流的动压槽。

优选的，当转轴的工作转速≤9000rpm时，动环的材料硬度应高于静环的材料硬度；当转轴的工作转速＞9000rpm时，动环的材料硬度与静环的材料硬度相当。

进一步优选的，当转轴的工作转速≤9000rpm时，动环的材料为SiC硬质合金，静环的材料为石墨环；当转轴的工作转速＞9000rpm时，动环的材料与静环的材料均为SiC硬质合金。

优选的，所述动压槽自密封端面的边缘处向密封端面的内侧呈内凹状，且动压槽的位于密封端面的内侧的槽面形状为平滑的曲线状。

优选的，所述动压槽的槽深自密封端面的边缘处向密封端面的内侧逐渐变小。

优选的，所述动压槽沿密封端面的圆周方向排布，动压槽的数量至少为4个，动压槽的槽深为5μm～15μm。

本发明的有益效果在于：