[实用新型]一种微凸台均流双流体混相润滑端面机械密封

说明书

一种微凸台均流双流体混相润滑端面机械密封，包括机械密封的动环和静环，动环或静环其中一个端面由高压侧向低压侧依次设置依照旋转中心对称分布的动压槽、密封坝、泵送槽和微凸台均流槽，动压槽、密封坝和泵送槽设置在密封端面的密封配副处，且动压槽通过密封坝与泵送槽相连；所述微凸台均流槽设置在密封配副外缘处，包括环槽和设置在环槽的下游并沿密封端面周向分布的微凸台，且微凸台通过环槽与泵送槽相连通。本实用新型的有益效果是：可广泛应用于端面密封领域，尤其是油/液工况下的要求长寿命的气体端面密封领域，减少由于液体分布不均导致的密封端面失稳，解决了多相介质中产生的密封稳定失效问题。

技术领域

本实用新型专利涉及端面机械密封设计技术领域，具体是微凸台和环槽吸附槽与泵送槽和动压槽组成的均流双流体混相润滑端面机械密封结构，适用于各种压缩机、泵、汽轮机和釜搅拌器等旋转机械转轴的轴端密封装置。

背景技术

随着流程设备在高低温、高压等工况下应用越来越广泛，液相析出导致的密封失效问题越来越突出；同时，对于设备长寿命运转、轻量化等设计需求，加强了密封辅助装置、及密封性能的整体要求。因此，设计一种能够吸附液相介质，并实现混相润滑，减少辅助装置并实现长寿命运转的密封端面结构十分必要。

发明内容

为了解决由于温度变化导致液相析出，或混相介质中液相析出并吸附在密封边缘，密封运转时介质进入端面引起的密封失效问题。本实用新型提供一种能应用于各种工况，尤其适用于温差较大、含油/液工况等的微凸台均流双流体混相润滑端面机械密封。

本实用新型所述的一种微凸台均流双流体混相润滑端面机械密封，其特征在于：包括机械密封的动环和静环，动环或静环其中一个端面由高压侧向低压侧依次设置依照旋转中心对称分布的动压槽、密封坝、泵送槽和微凸台均流槽，动压槽、密封坝和泵送槽设置在密封端面的密封配副处，且动压槽通过密封坝与泵送槽相连；所述微凸台均流槽设置在密封配副外缘处，包括环槽和设置在环槽的下游并沿密封端面周向分布的微凸台，且微凸台通过环槽与泵送槽相连通。

微凸台均流槽设置在密封端面的下游(即密封端面的低压侧)，微凸台与环槽相连接通，共同设置在动环或静环的低压侧处，实现液相介质在低压端面入口处的吸附，并使泵入密封端面间的两相介质均匀分布；微凸台为是方形、直线形、斜直线形、圆形或三角形；由低压侧向高压方向，微凸台沿着径向的间隔是均匀分布或逐渐增加，可迅速吸附分布在密封腔内的流体。

微凸台的深度取值范围为2～200μm，微凸台沿着径向凸台宽度取值范围为20～200μm，微凸台的间隔为30～1000μm；沿着周向的凸台宽度取值范围为20～200μm，微凸台的间隔为30～500μm；

环槽设置在密封配副外缘，与泵送槽相连通，实现液相均布，避免密封端面间的液体分布不均引起的密封失效；环槽的深度取值范围为100μm～2mm，宽度取值范围为0.5～3mm。

泵送槽设置在密封配副下游，并与环槽相通，是低压侧介质进入密封端面的入口，其轮廓是螺旋槽、斜线槽或T型槽，深度为2～10μm；泵送槽提供反向泵送作用可将低压侧的环槽内收集的均布流体泵送到密封端面间，提升端面承载能力，降低泄漏率的同时实现混相润滑，实现密封的稳定运转，同时微凸台结构可吸附液体中存在的固体颗粒，防止端面损伤。

密封坝是未加工的光面，密封坝宽度设置为0.5～5mm。

动压槽设置在密封配副上游，是高压侧介质进入密封端面的入口，实现密封非接触稳定运转，其轮廓是螺旋槽、斜线槽或T型槽，深度为2～10μm。

一种微凸台均流双流体混相润滑端面机械密封，其特征在于：包括机械密封的动环和静环，动环或静环其中一个端面由高压侧向低压侧依次设置依照旋转中心对称分布的密封坝、泵送槽和微凸台均流槽，动压槽、密封坝和泵送槽设置在密封配副间加工区，所述微凸台均流槽设置在密封配副外缘处，包括环槽和设置在环槽的下游并沿密封端面周向分布的微凸台，且微凸台通过环槽与泵送槽相连通。