[发明专利]单旋向槽双向旋转机械密封装置

说明书

本发明涉及机械密封技术领域，提供了一种单旋向槽双向旋转机械密封装置，包括同轴设置的动环、静环和中间环；动环的动端面与中间环的第一端面相对设置，并由这两个端面形成第一组密封端面；静环的静端面与中间环的第二端面相对设置，并由这两个端面形成第二组密封端面；第一组密封端面的至少一个端面上设置有第一单旋向槽；第二组密封端面的至少一个端面上设置有第二单旋向槽；第一单旋向槽的旋向与第二单旋向槽的旋向相反。本发明可使流体膜动压效应强的单旋向槽适应被密封机组旋转轴的双向旋转，不仅保证了密封装置具有显著强于双旋向槽的流体动压膜效应，而且提高了单旋向槽的使用范围。

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，尤其是一种单旋向槽双向旋转机械密封装置。

背景技术

机械密封广泛应用于众多的旋转机械轴端密封中，例如各种型式的泵、压缩机、反应釜等旋转类机器的轴端密封。机械密封装置通常包括有静环、动环、静环座、轴套、推环、弹簧、防转销等构件。静环和动环共轴线相对设置，其相对的端面为密封面。静环沿径向空套在静环座上，与静环座保持相对静止，其轴向由推环和弹簧浮动支撑，周向由防转销定位，使静环只可沿轴向自由浮动而不能随轴旋转。动环以径向由公差环胀紧在轴套的外圆柱面上，轴向与轴套的台阶面接触并被压紧套轴向压紧，周向由传动销与轴套固定在一起，使动环可随轴套与旋转轴一起同步旋转。

机械密封主要分为接触式机械密封和非接触式机械密封。非接触式机械密封是在动环与静环之间的至少一侧密封面上加工有均匀分布的动压槽，当动环旋转时，流体动压槽把外侧的高压隔离气泵入密封端面之间，由外径至槽根部气膜压力逐渐增加，而自槽根部至内径处气膜压力逐渐下降，因端面膜压增加使所形成的开启力大于作用在密封环上的闭合力，在摩擦副之间形成很薄的一层气膜，从而使密封工作在非接触状态下，所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。与普通的接触式机械密封相比，非接触式机械密封具有以下优点：1、可实现密封介质的零泄漏甚至零逸出，也就是说，工艺流体的液态泄漏量和气态逸出量等于零，彻底消除对环境的污染；2、密封端面之间无直接的固体摩擦磨损而具有使用寿命大大延长、密封可靠性显著提高、运行维护费用大大降低、经济效益明显提高等技术优势。

非接触式机械密封的密封面上的动压槽，按其能适应的轴旋转方向可分为单旋向槽和双旋向槽。单旋向槽的特点是：只可使用于单向旋转的转动设备，在要求的旋向下可产生开启力，如反转则产生负的开启力而可能导致密封的损坏；与双旋向槽相比，单旋向槽能形成更大的开启力和气膜刚度，产生显著强于双旋向槽的端面流体膜动压效应。双旋向槽的特点是：无旋向要求，正反转皆可使用，反转也不会造成密封的损坏，其使用范围较单旋向槽宽；但是双旋向槽的稳定性和抗干扰能力较单旋向槽差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种单旋向槽双向旋转机械密封装置，使被密封机组的旋转轴沿两个方向旋转时都由单旋向槽提供充分的流体膜动压效应。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：单旋向槽双向旋转机械密封装置，包括可随旋转轴转动的动环和与静环座保持相对静止的静环；所述动环与静环同轴设置；

所述动环与静环之间具有同轴设置的中间环；所述动环的动端面与中间环的第一端面相对设置，并由这两个端面形成第一组密封端面；所述静环的静端面与中间环的第二端面相对设置，并由这两个端面形成第二组密封端面；

所述第一组密封端面的至少一个端面上设置有顺时针方向的第一单旋向槽，所述第二组密封端面的至少一个端面上设置有逆时针方向的第二单旋向槽；或所述第一组密封端面的至少一个端面上设置有逆时针方向的第一单旋向槽，所述第二组密封端面的至少一个端面上设置有顺时针方向的第二单旋向槽。

进一步的，所述动环的动端面上设置有第一单旋向槽；所述静环的静端面上设置有第二单旋向槽。

进一步的，所述中间环的第一端面上设置有第一单旋向槽；所述中间环的第二端面上设置有第二单旋向槽。