[实用新型]一种可双向旋转的机械密封的端面结构

说明书

本实用新型提供了一种可双向旋转的机械密封的端面结构，包括：密封端面和端面槽；端面槽具有与所述密封端面的外侧连通的第一动压槽、与所述第一动压槽的内端连通的第二动压槽，所述第一动压槽的内端的宽度小于第二动压槽的外端的宽度，所述第二动压槽具有沿所述第二动压槽的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边和第四侧边；使得密封端面能够在正向旋转或反向旋转时均能够让气体在所述端面槽内进行连续压缩，形成具有一定压力的稳定的气膜，有利于增加密封性能，并且避免对于密封端面的磨损、甚至破坏；并且设置端面槽的结构，使得在正反向旋转时均可以产生有效动压效果保证密封端面打开，保证气膜的刚度，提高密封的综合性能、使用效果和寿命。

技术领域

本实用新型属于机械端面密封技术领域，具体涉及一种可双向旋转的机械密封的端面结构。

背景技术

机械密封作为一种轴端密封装置，已在各种流体机械和设备中得到广泛应用。虽然其不属于具有决定性意义的技术领域，但是密封性能的好坏可能决定设备了能否运行。为了适应高参数工况的密封要求，延长机械密封使用寿命，其中的一种有效方法是在密封环端面开设具有一定结构形状的凹槽，通过密封环端面间的流体动压效应改善密封端面润滑，将密封环之间的固体摩擦转换为端面的流体摩擦，即非接触式机械密封。

干气密封是一种旋转机械的轴封装置，因其具有非接触、无泄漏、低能耗、寿命长及稳定性佳等优点，被广泛应用于石油化工、航空航天、核电船舶等领域。现阶段，干气密封大多都是单向旋转的，当旋转机械朝着相反方向旋转时，将不能满足其稳定运转。虽然可双向旋转的干气密封已有报道，但当设备高速运行时，现有的可双向旋转的干气密封仍存在着密封端面开启力不足、气膜刚度不大，抗干扰性能不佳等问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述问题，提供一种可双向旋转的机械密封的端面结构，具有更大的开启力和流体膜刚度，适用于高速运行的旋转机械轴端密封。

为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种可双向旋转的机械密封的端面结构，包括：

密封端面，其用于实现密封，在所述密封端面的周向上设有多个沿径向对称设置的端面槽；

端面槽，其具有与所述密封端面的外侧连通的第一动压槽、与所述第一动压槽的内端连通的第二动压槽，所述第一动压槽的内端的宽度小于所述第二动压槽的外端的宽度，所述第二动压槽具有沿所述第二动压槽的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边和第四侧边。

进一步的，所述第一动压槽具有沿所述第一动压槽的内端在向外的方向上相互靠近的第一侧边和第二侧边。

进一步的，所述第一动压槽的外端的宽度与所述第二动压槽的内端的宽度相等。

进一步的，所述第一侧边和第二侧边为直线且沿所述端面槽的对称轴对称。

进一步的，所述第一侧边与对称轴之间的夹角为45°。

进一步的，所述第三侧边和第四侧边为直线且沿所述端面槽的对称轴对称。

进一步的，所述第三侧边与对称轴之间的夹角为45°。

进一步的，所述第二动压槽为等腰梯形槽。

进一步的，所述第二动压槽在径向的尺寸比所述第一动压槽在径向的尺寸为1.5～3。

进一步的，所述密封端面的外径与内径的比为1.25～1.41。

进一步的，所述第三侧边的外端点处的半径与所述密封端面的内径的比为1.19～1.35。

进一步的，所述第一侧边的内端点处的半径与所述密封端面的内径的比为1.18～1.34。