[实用新型]一种仿指型槽端面双向机械密封环

说明书

本实用新型涉及一种仿指型槽端面双向机械密封环，包括机械密封的两个密封环，即动环和静环，其特征在于：至少有一个所述密封环的端面上设有多个仿手指型槽；所述仿手指型槽由沿密封环径向分布的进气槽，以及分别与所述进气槽两侧相连通的左右指形槽组成；所述进气槽由两条沿密封环径向分布的直线组成；所述左右指形槽均由同心的两条圆弧和位于指形槽末端的半圆弧组成；所述左右指形槽位于密封环径向最内侧的两端圆弧直接相连。本实用新型兼具端面开启力大、泄漏率小、气膜刚度大、摩擦功耗小、运行稳定、使用寿命长等诸多优点。

技术领域

本实用新型属于流体机械端面密封技术领域，涉及一种可双向旋转的机械密封装置，尤其涉及一种仿指型槽端面双向机械密封环。

背景技术

目前，非接触式机械密封由于其功耗小、泄漏量低、磨损少、性能稳定等优点，在离心压缩机、泵、离心机等旋转机械上的应用越来越广泛。现有的可双向旋转的机械密封，如中国专利CN104265900A“双向旋转气体动静压型机械密封的仿鸟翅膀形型槽结构”、CN104165228A“一种似含羞草型孔簇端面机械密封结构”、CN103133697A“可双向旋转的燕尾槽端面机械密封结构”、CN101469771“一种可双向旋转的阶梯圆弧槽机械密封端面”、CN1364987“可双向旋转的螺旋槽端面密封装置”，美国专利US6446976、US6575470和US6726213、US5090712等，这些机械密封利用在动环或静环上开设一定数量的具有轴对称特性的几何型槽，使得旋转轴无论是正向还是反向旋转，动环和静环之间都能产生具有一定承载能力、一定刚度的流体膜，从而实现密封效果。但是，现有的可双向旋转的非接触机械密封仍然普遍存在端面开启力不够大、泄漏量大、制造复杂、抗干扰性能差、旋向选择性不足等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种仿指型槽端面双向机械密封环，它兼具端面开启力大、泄漏率小、气膜刚度大、摩擦功耗小、运行稳定、使用寿命长等诸多优点。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种仿指型槽端面双向机械密封环，包括机械密封的两个密封环，即动环和静环，其特征在于：至少有一个所述密封环的端面上设有多个仿手指型槽；所述仿手指型槽由沿密封环径向分布的进气槽，以及分别与所述进气槽两侧相连通的左右指形槽组成；所述进气槽由两条沿密封环径向分布的直线组成；所述左右指形槽均由同心的两条圆弧和位于指形槽末端的半圆弧组成；所述左右指形槽位于密封环径向最内侧的两端圆弧直接相连。

作为进一步优化，左右指形槽沿密封环的径向分布有2～10列；在每个仿手指型槽中进气槽两侧的左右指形槽数量相等，且同一侧的指形槽之间由未开槽的密封堰隔开。其中，位于进气槽两侧对应的两个指形槽(左指形槽和右指形槽)即构成一列。

作为进一步优化，最靠近密封环外圆处的指形槽的宽度最大，最靠近密封环内孔处的指形槽的宽度最小；相邻的两列指形槽的宽度变化范围为0.5mm≤gi+1≤gi≤5mm，其中，gi+1为在从密封环的外圆到内孔的方向上、位于宽度为gi的指形槽的下一列指形槽的宽度。

作为进一步优化，每个指形槽的宽度g与相邻的未开槽的密封堰的宽度s之比为0.5～5。

作为进一步优化，在每个仿手指型槽中同侧的所有指形槽的圆弧同心，且指形槽中的各段圆弧的半径ra与密封环外圆的半径ro之比为0.5～5。

作为进一步优化，同旋向的所有指形槽的圆弧的圆心在同一个圆周上，且圆心所在的同一圆周的半径r1与密封环外圆的半径ro之比为0.1～5。