[发明专利]旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构

说明书

本发明提供了一种旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构，包括静环及可相对所述静环转动的动环，所述静环或所述动环具有高压侧与低压侧；所述静环或所述动环相对表面的低压侧具有多个反向槽组，多个所述反向槽组沿周向方向间隔分布，每个所述反向槽组均包括至少两级沿所述低压侧至所述高压侧排布的反向槽，相邻两个所述反向槽的槽壁重合并呈阶梯状设置；所述静环或所述动环相对表面的高压侧还具有多个正向槽组，多个所述正向槽组沿周向方向间隔分布，所述正向槽组的旋向与所述反向槽组的旋向相反。在实现较好密封效果的同时，具有良好刚度，降低磨损，延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及机械密封领域，特别是涉及一种旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构。

背景技术

槽型密封结构是利用流体动压垫和静压效应产生承载力的同时，利用螺旋槽的泵送效应的常见密封结构。槽形密封结构堰区的切向夹角引起槽区的流体流动产生动压效应，产生附加压力，继而产生承载力，产生动压效应，保证密封效果。

在目前的工程应用当中，大多数槽型密封结构需要满足使用寿命长、刚度大、低泄漏甚至零泄漏的性能要求。这就要求槽型密封结构在做到良好密封的条件下兼具良好的润滑性能，并且在更宽广的工况范围内做到这一点。密封性能要求其做到泄漏少，但润滑性能则往往要求密封具有一定程度的泄漏。所以对于目前的槽型密封结构来说，不能做到兼顾，易出现能够做到低泄漏，但磨损较严重，密封的寿命较短的情况。

发明内容

基于此，有必要针对目前槽型密封结构的密封与磨损不能兼顾的问题，提供一种能够在保证密封的同时降低磨损的旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构，包括静环及可相对所述静环转动的动环，所述静环或所述动环具有高压侧与低压侧；

所述静环或所述动环相对表面的低压侧具有多个反向槽组，多个所述反向槽组沿周向方向间隔分布，每个所述反向槽组均包括至少两级沿所述低压侧至所述高压侧排布的反向槽，相邻两个所述反向槽的槽壁重合并呈阶梯状设置；

所述静环或所述动环相对表面的高压侧还具有多个正向槽组，多个所述正向槽组沿周向方向间隔分布，所述正向槽组的旋向与所述反向槽组的旋向相反。

在其中一个实施例中，至少两个所述反向槽的槽深沿所述低压侧至所述高压侧逐级减小；和/或，至少两个所述反向槽的面积沿所述低压侧至所述高压侧逐级增加。

在其中一个实施例中，靠近所述高压侧的所述反向槽部分围设于靠近所述低压侧的所述反向槽的周侧，进一步地，靠近低压侧的所述反向槽沿径向方向和周向方向与靠近高压侧的所述反向槽连通。

在其中一个实施例中，所述反向槽组包括三个反向槽，分别为一阶反向槽、二阶反向槽以及三阶反向槽；

进一步地，所述一阶反向槽的槽深范围为25μm～40μm，所述二阶反向槽的槽深范围为15μm～30μm，所述三阶反向槽的槽深范围为5μm～20μm。

在其中一个实施例中，所述正向槽组包括一个正向槽；

或者，所述正向槽组包括至少两个正向槽，相邻两个所述正向槽的槽壁重合，且至少两个所述正向槽呈阶梯状设置。

在其中一个实施例中，至少两个所述正向槽的槽深沿所述高压侧至所述低压侧逐级减小；和/或，至少两个所述正向槽的面积沿所述高压侧至所述低压侧逐级增加。

在其中一个实施例中，靠近所述低压侧的所述正向槽部分围设于靠近所述高压侧的所述正向槽的周侧，进一步地，靠近高压侧的所述正向槽沿径向方向和周向方向与靠近低压侧的所述正向槽连通。

在其中一个实施例中，所述正向槽组包括一阶正向槽、二阶正向槽以及三阶正向槽；