[发明专利]自清洗齿形动压型槽端面机械密封结构

说明书

本发明公开了一种自清洗齿形动压型槽端面机械密封结构，包括机械密封的动环、静环，动环或静环其中一个端面上开有依照旋转中心对称分布的自清洗齿形动压型槽环带和辅助动压型槽环带，自清洗齿形动压型槽由动压槽和清洗槽构成，自清洗齿形动压型槽和辅助动压型槽分别设在端面上、下游，中间由密封坝隔离。本发明非接触机械端面密封结构通过清洗槽结构防止介质颗粒在端面型槽中沉积阻塞，解决了高温和多颗粒介质密封端面型槽的阻塞问题，减少密封端面动压开启力能力下降引起的密封端面接触磨损，使用寿命长。

技术领域

本发明属于端面机械密封结构设计技术领域，涉及一种自清洗齿形动压型槽端面机械密封结构，具体是指螺旋槽和清洗槽构成的自清洗齿形动压型槽和辅助动压型槽端面机械密封结构，适用于发动机、压缩机、泵和釜搅拌器等机械转轴部位密封装置。

背景技术

非接触端面机械因其端面的非接触运行呈现出良好的耐磨性和长寿命优点，日益广泛应用于旋转机械装备。随着发动机、压缩机、泵和釜搅拌器等旋转机械装备的高参数化以及工作介质多样化，要求机械密封具有更好的适应性、更高的可靠性以及更长的使用寿命。

密封端面的开启主要依赖于密封端面几何型槽的动压效果，目前常见的主要有螺旋槽、人字槽、Y形槽等端面形式的密封。其中，螺旋槽的动压性能最好，在非接触密封工程设计中应用最为广泛。

但是，对于常见的密封槽型，由于其型槽深度在几微米到十几微米之间，在高温油液介质或多颗粒等复杂介质条件下，型槽容易产生介质黏附或颗粒沉积导致型槽被填充堵塞，从而失去形成流体动压承载能力，密封端面开启困难或无法打开，造成密封端面的接触磨损，缩短使用寿命。

发明内容

(一)发明目的

为了克服已有技术在高温、多颗粒介质等复杂工况下，密封端面型槽沉积阻塞引起的接触磨损、密封可靠性差的不足，本发明提供一种可减少或避免端面型槽填充阻塞，可靠性高、使用寿命长的自清洗齿形动压型槽非接触机械端面密封结构。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种自清洗齿形动压型槽端面机械密封结构，其包括动环4和静环5，动环4的上端面和静环5的下端面相贴合接触，动环4的上端面上开设有分别依照动环4的旋转中心对称分布的自清洗齿形动压型槽1和辅助动压型槽3，自清洗齿形动压型槽1位于动环4的上端面的内环侧，也即端面上游，即高压侧，辅助动压型槽3位于动环4的上端面的外环侧，也即端面下游，即低压侧，自清洗齿形动压型槽1和辅助动压型槽3之间非开槽区形成环形密封坝区2。

其中，所述自清洗齿形动压型槽1包括动压槽11和清洗槽12，动压槽11与清洗槽12连通，清洗槽12设置于动压槽11的高压型线一侧。

其中，对应一个所述动压槽11，设置一个或多个清洗槽12。

其中，所述动压槽11的形状为螺旋槽、弧形槽或三角型槽。

其中，所述清洗槽12的形状为四边形，包括长方形、菱形、弧形四边形。

其中，所述辅助动压型槽3的形状为长度和宽度不一致的螺旋槽、弧形槽、椭圆孔形。

其中，所述动压槽11和辅助动压型槽3的槽深范围为：2～30μm。

其中，所述清洗槽12的槽深范围为：2～50μm。

其中，所述环形密封坝区2的径向宽度为：0.1～10mm。

其中，所述动环4为金属制成，静环5为碳或石墨制成。

(三)有益效果