[实用新型]一种仿E字型槽的干气密封结构

说明书

本实用新型公开了一种仿E字型槽的干气密封结构，包括动环、静环，在动环密封端面上沿周向均匀分布若干动压槽，其特征在于，所述动压槽包括自动环高压侧开口的主槽体、与主槽体等深且连通的N个副槽体，所述副槽体朝向动环低压侧方向延伸，且N个副槽体等间距分布，其中N≥3。本实用新型提供一种仿E字型槽的干气密封结构，以解决现有技术中干气密封的适用范围较窄、运行稳定性不佳等问题，实现提高干气密封的气动性能、拓宽适用范围等目的。

技术领域

本实用新型涉及干气密封领域，具体涉及一种仿E字型槽的干气密封结构。

背景技术

在流体密封领域，各种机械装备朝着高转速和高压的方向发展，旋转机械的轴端密封问题越来越凸显其重要性。传统的迷宫密封、刷式密封等密封方式难以适用于高温、高压、高转速的场合。作为一种非接触式密封，干气密封有着泄漏量低、磨损小、寿命长等显著优势，成为旋转机械轴端密封的最佳选择。但是在实际运行过程中，对于单向槽型而言，由于特定的旋向和较少的槽根处，使得干气密封在机械设备启停阶段会存在动压开启效应不强、端面温度过高、泄漏量大、槽型复杂导致加工困难等缺点。同时，干气密封进行工作的时候，槽深、槽数、槽宽比和槽型对端面干气密封系统的转速、压强、气膜厚度会产生影响。因此，如何在不同工况下保证整个密封系统的稳定运行，拓宽非接触式干气密封的适用范围是一个亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种仿E字型槽的干气密封结构，以解决现有技术中干气密封的适用范围较窄、运行稳定性不佳等问题，实现提高干气密封的气动性能、拓宽适用范围等目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种仿E字型槽的干气密封结构，包括动环、静环，在动环密封端面上沿周向均匀分布若干动压槽，其特征在于，所述动压槽包括自动环高压侧开口的主槽体、与主槽体等深且连通的N个副槽体，所述副槽体朝向动环低压侧方向延伸，且N个副槽体等间距分布，其中N≥3。

针对现有技术中干气密封的适用范围较窄、运行稳定性不佳等问题，本实用新型提出一种仿E字型槽的干气密封结构，其中动环、静环、高压侧、低压侧等为干气密封领域的现有技术，本领域技术人员应当知晓，干气密封的动环和静环均具有高压侧和低压侧，动压槽在动环密封端面的高压侧开口，便于流体从高压侧进入；若高压侧为外径侧，则低压侧为内径侧；反之若高压侧为内径侧，则低压侧为外径侧。本申请中的动压槽包括主槽体和N个副槽体，主槽体在动环高压侧开口以满足动压槽的基本功能。其中各副槽体均与主槽体等深且连通，以保证动压槽的整体性并使得整个动压槽的槽深相等。所有副槽体均朝向动环低压侧方向延伸，但不会贯穿至低压侧方向。N个副槽体等间距分布，是指任意相邻的两个副槽体之间间距相等，且本申请中副槽体的数量至少三个，从而使得动压槽槽型呈“仿E字型”结构。

本申请能够在动环密封端面上形成多个高压区，显著增强了动压效应，提升了开启力，而且有益于端面气膜密封的散热；仿E字型的槽型结构使得本申请能够满足双向旋转的需求，具有更大的适用范围；并且本申请槽型简单，相比于现有的双向干气密封结构中复杂或异形的槽型而言，在加工方面具有明显优势。此外，本申请有利于改善高速旋转的干气密封流动特性，降低流场扰流效应，提高运行的稳定性，在实际运行时可实现流体在槽区被持续性加压，提高密封的气动性能，减少了因气膜开启力不充分而引起的密封环无法完全打开甚至密封环碰磨失效等问题。

进一步的，所述副槽体为直线槽，且每个主槽体所对应的所有副槽体的长轴均相互平行，以满足本申请适应单/双向旋转的不同工况需求。

进一步的，所述副槽体共三个，其中两个副槽体分别位于对应主槽体的两端、另一个副槽体位于对应主槽体的中部。本方案通过三个副槽体的布局使得动压槽的槽型呈标准的E字结构，且两侧的两个副槽体相较于中间的一个副槽体对称布置，充分保证了双向旋转的需求且避免副槽体数量过多导致加工难度过大的问题。