CN101893092A - 可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置 - Google Patents

可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置 Download PDF

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本发明涉及一种可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置。本发明属于机械密封技术领域。本实新型密封腔体置于旋转机械的机壳内,旋转轴穿过密封腔体的孔;固定组件将动环固定在旋转轴上,静环与动环贴合,其特点是:密封腔体装有弹性元件和推环,弹性元件位于密封腔体与推环之间,推环与静环的背面贴合,在弹性元件的弹力作用下静环与动环相互贴合,两个相互贴合面为密封端面;动环或/和静环密封端面开有槽组,槽组沿密封端面的圆周方向分布,每个槽组有径向供气槽和动压槽构成,供气槽左侧和右侧分布动压槽。本发明具有结构简单,组装紧凑,密封性好,承载能力强,加工制作方便,双向旋转密封,使用范围广等优点。

Description

可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置
技术领域
本发明属于机械密封技术领域,特别是涉及一种可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置。
背景技术
目前,可双向旋转的螺旋槽端面密封,如中国专利98218316.X“可双向旋转的双列双叶螺旋槽端面密封”、01102213.2“可双向旋转的螺旋槽端面密封装置”、美国专利5090712等。它们都是在相互贴合的旋转环(简称动环)密封端面和静止环(简称静环)密封端面中的至少一个上具有动压槽,动压槽的几何形状是上述发明的核心技术。当旋转机械的旋转轴带动固定在其上的动环旋转时,由于动压槽的流体动压效应,将进入该槽的密封气体进行压缩,使其压力升高,该压力作用在相互贴合的动、静环密封端面上,将这两个面推开,使之脱离接触,并在两个面之间形成连续、稳定的一层薄薄的气膜,该气膜具有一定的承载能力和刚度。由于动、静环密封面间的气膜有一定厚度,有少量的密封气体沿此气膜从密封的高压侧泄漏到低压侧,可以起到润滑和冷却的作用,又能抑制密封气体的大量泄漏,达到密封的目的。但现有的密封装置存在密封效果差,承载能力低,使用范围小等技术问题。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置。
本发明的目的是提供一种结构简单,组装紧凑,密封性好,承载能力强,加工制作方便,可双向旋转密封,使用范围广等特点的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置。当装备这种密封装置后,不论旋转轴正向旋转或者逆向旋转时,在动、静环密封端面之间均可形成连续、稳定的密封气膜,有效地实现双向旋转条件下的非接触运行。
本发明可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,包括密封腔体、动环、静环、密封圈、弹性元件、推环、固定组件;动环和静环密封端面中的至少一个上具有槽组,该槽组沿密封端面的圆周方向分布,每个槽组包括径向的供气槽以及在供气槽左、右侧分布的动压槽,良好的动压槽能保证密封装置在旋转轴正向旋转、逆向旋转时都能达到上述功能。
本发明可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置所采取的技术方案是:
可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,包括密封腔体、动环、静环、密封圈和固定组件;密封腔体置于旋转机械的机壳内,旋转轴穿过密封腔体的孔;固定组件将动环固定在旋转轴上,静环与动环贴合,其特点是:密封腔体装有弹性元件和推环,弹性元件位于密封腔体与推环之间,推环与静环的背面贴合,在弹性元件的弹力作用下静环与动环相互贴合,两个相互贴合面为密封端面;动环或/和静环密封端面开有槽组,槽组沿密封端面的圆周方向分布,每个槽组有径向供气槽和动压槽构成,供气槽左侧和右侧分布动压槽。
本发明可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置还可以采用如下技术方案:
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:左侧和右侧动压槽的角度相等,角度为10-60°。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:槽组中的供气槽深度为4-25μm。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:槽组中的供气槽宽度为3-8mm。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:供气槽的两个侧壁重合通过密封端面圆心的二条射线或两条平行的径向线段。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:供气槽深度从外径向内径方向槽深逐渐变浅。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:槽组在圆周方向所占角度与两个槽组之间未开槽部分在圆周方向所占角度比值为1-4。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:左侧和右侧动压槽深度为2-10μm。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:左侧和右侧动压槽深度沿圆周方向从供气槽分别向左侧动压槽和右侧动压槽方向,槽深度逐渐变浅。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:槽组的槽根边界为圆弧,圆弧与密封端面内径圆心重合。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:供气槽外侧部分的径向长度与动压槽部分的径向长度的比值为0.1-2
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:槽组的径向长度与未开槽的平面部分在径向所占高度比值为0.5-2.5。
所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特点是:槽组数量为3-30组。
本发明具有的优点和积极效果:
可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置由于采用了本发明全新的技术方案,与现有技术相比,旋转轴正向或者逆向旋转时槽组的动压效应均能形成有效的气膜承载能力,而且槽型结构简单易于优化设计与加工,特别适用于用户现场可能存在反转的旋转机械上。本发明具有结构简单,组装紧凑,密封性好,承载能力强,加工制作方便,可双向旋转密封,使用范围广等优点,适用于各种透平压缩机、膨胀机、风机、泵、反应釜搅拌器等旋转机械中旋转轴的密封,特别是可双向旋转的干式气体密封。
附图说明
图1是本发明剖视结构示意图;
图2是图1中动环密封端面上槽组结构示意图。
图中,1.旋转轴,2.机壳,3.密封腔体,4.静环,5.动环,6.弹性元件,7.推环,8.圆柱销,9.密封圈,10.固定组件。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
参阅附图1和图2。
实施例1
可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,包括密封腔体、动环、静环、密封圈、弹性元件、推环、固定组件;旋转机械的旋转轴1与机壳2之间构成安装密封的空间,密封腔体3置于旋转机械的机壳2内,旋转轴1穿过密封腔体3的孔;固定组件10将动环5固定在旋转轴1上,静环4与动环5贴合,弹性元件6位于密封腔体3与推环7之间,推环7与静环4的背面贴合,在弹性元件的弹力作用下使静环4与动环5相互贴合,两个相互贴合面为密封端面,密封圈9安装在静环4与推环7之间,防止被密封流体通过此处泄漏;固定在密封腔体3上的圆柱销8用来防止静环4转动,但允许其轴向移动。本发明特征是:动环5和静环4端面上至少有一个具有该槽组,如图2所示该槽组沿密封端面的圆周方向分布,每个槽组包括供气槽A,其深度为4-25μm,其宽度S为3-8mm。供气槽的两个侧壁由通过密封端面圆心的二条射线构成,二条射线不平行;也可以由两条平行的径向线段构成。供气槽A的左、右两侧有动压槽,动压槽就是在密封端面上加工的浅槽,该槽侧壁的外观型线可以是圆弧线、对数螺旋线,或者是阿基米德螺旋线、二次曲线、直线。动压槽以供气槽A为对称轴,在其两侧分布,供气槽左侧的动压槽与右侧的动压槽是对称的,如B与B是对称的。左侧的动压槽所占圆周方向的夹角β1与右侧的动压槽所占圆周方向的夹角β2相等,β1=β2
每个动压槽组在圆周方向所占角度为β,β=β12,两组动压槽之间未开槽的平面部分在圆周方向所占角度为γ,β/γ=1-4。
动、静环的两个密封端面相互贴合部分的外径为Ro,内径为Ri,槽根半径为Rg,动压槽与供气槽交点半径为Rd,动压槽组在径向所占高度(Ro-Rg)与未开槽的平面部分及坝区在径向所占高度(Rg-Ri)比值:(Ro-Rg)/(Rg-Ri)=0.5-2.5。
左侧动压槽与右侧动压槽的角度的绝对值相等,但方向相反,一侧为正角,另一侧为负角,角度定义为:上述动压槽外观型线的曲线上,某一点的切线与过该点的密封端面的同心圆的切线之间的夹角,角度的绝对值|α|=10-60°。
供气槽外侧部分的径向长度(Ro-Rd)与动压槽部分的径向长度(Rd-Rg)的比值:(Ro-Rd)/(Rd-Rg)=0.1-2。
每个动压槽的深度范围为2-10μm。全部动压槽的深度可以相等,也可以不相等。例如,沿径向从外圆到内孔方向槽深逐渐变浅;同时,在圆周方向上每个动压槽的深度也可以是变化的,例如从供气槽开始向两侧逐渐变浅。
根据动环和静环尺寸的不同动压槽组(即β角所占区域)的数量也不同,尺寸越大则槽组数量越多。本实施例槽组数量为8组。
无论旋转轴正向旋转,或者逆向旋转,本发明的可双向旋转的机械密封槽型都可以在动静环密封端面之间形成连续稳定的流体薄膜,而且流体薄膜的承载能力和刚度较大,有效地实现双向旋转条件下的密封。本发明适用于各种压缩机、泵、反应釜搅拌器等旋转机械的轴端密封,特别是可双向旋转的干式气体密封。

Claims (13)

1.可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,包括密封腔体、动环、静环、密封圈和固定组件;密封腔体置于旋转机械的机壳内,旋转轴穿过密封腔体的孔;固定组件将动环固定在旋转轴上,静环与动环贴合,其特征是:密封腔体装有弹性元件和推环,弹性元件位于密封腔体与推环之间,推环与静环的背面贴合,在弹性元件的弹力作用下静环与动环相互贴合,两个相互贴合面为密封端面;动环或/和静环密封端面开有槽组,槽组沿密封端面的圆周方向分布,每个槽组有径向供气槽和动压槽构成,供气槽左侧和右侧分布动压槽。
2.根据权利要求1所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:左侧和右侧动压槽的角度相等,角度为10-60°。
3.根据权利要求1所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:槽组中的供气槽深度为4-25μm。
4.根据权利要求1所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:槽组中的供气槽宽度为3-8mm。
5.根据权利要求1所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:供气槽的两个侧壁重合通过密封端面圆心的二条射线或两条平行的径向线段。
6.根据权利要求1所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:供气槽深度从外径向内径方向槽深逐渐变浅。
7.根据权利要求1可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:槽组在圆周方向所占角度与两个槽组之间未开槽部分在圆周方向所占角度比值为1-4。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:左侧和右侧动压槽深度为2-10μm。
9.根据权利要求1至7任一权利要求所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:左侧和右侧动压槽深度沿圆周方向从供气槽分别向左侧动压槽和右侧动压槽方向,槽深度逐渐变浅。
10.根据权利要求1至7任一权利要求所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:槽组的槽根边界为圆弧,圆弧与密封端面内径圆心重合。
11.根据权利要求1至7任一权利要求所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:供气槽外侧部分的径向长度与动压槽部分的径向长度的比值为0.1-2。
12.根据权利要求1至7任一权利要求所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:槽组的径向长度与未开槽的平面部分在径向所占高度比值为0.5-2.5。
13.根据权利要求1至7任一权利要求所述的可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置,其特征是:槽组数量为3-30组。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102588601A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 浙江工业大学 仿花草流体型槽端面机械密封结构
CN102619742A (zh) * 2012-03-07 2012-08-01 大连华阳光大密封有限公司 用于双向旋转内压式泵用干气密封装置
CN102829163A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 哈米尔顿森德斯特兰德公司 集成端面密封件去除设备
CN103216626A (zh) * 2013-04-16 2013-07-24 天津大学 一种双向旋转的干气密封端面槽型
CN103453147A (zh) * 2013-09-30 2013-12-18 四川日机密封件股份有限公司 具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环
CN104455456A (zh) * 2014-11-05 2015-03-25 中国航空动力机械研究所 流体动力的密封装置
CN105465371A (zh) * 2015-12-30 2016-04-06 南京林业大学 双向旋转自泵送流体动压型机械密封
CN105909798A (zh) * 2016-06-20 2016-08-31 成都通密封股份有限公司 超临界流体设备用干气密封
CN106763794A (zh) * 2015-11-24 2017-05-31 西安航空动力控制科技有限公司 一种燃油泵轴尾的端面密封结构
CN107906206A (zh) * 2017-12-28 2018-04-13 温州市天成密封件制造有限公司 一种可双向旋转的筒罩型槽端面机械密封结构
CN108506352A (zh) * 2018-03-27 2018-09-07 北京化工大学 一种密封轴承及机械设备
CN109882593A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 江苏丰尚智能科技有限公司 一种可调压力双面压紧密封装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5090712A (en) * 1990-07-17 1992-02-25 John Crane Inc. Non-contacting, gap-type seal having a ring with a patterned microdam seal face
CN2413095Y (zh) * 1998-08-13 2001-01-03 王玉明 可双向旋转的双列双叶螺旋槽端面密封
CN1364987A (zh) * 2001-01-18 2002-08-21 王玉明 可双向旋转的螺旋槽端面密封装置
CN101469771A (zh) * 2007-12-26 2009-07-01 丹东克隆集团有限责任公司 一种可双向旋转的阶梯圆弧槽机械密封端面
CN201696617U (zh) * 2010-06-29 2011-01-05 杨惠霞 可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5090712A (en) * 1990-07-17 1992-02-25 John Crane Inc. Non-contacting, gap-type seal having a ring with a patterned microdam seal face
CN2413095Y (zh) * 1998-08-13 2001-01-03 王玉明 可双向旋转的双列双叶螺旋槽端面密封
CN1364987A (zh) * 2001-01-18 2002-08-21 王玉明 可双向旋转的螺旋槽端面密封装置
CN101469771A (zh) * 2007-12-26 2009-07-01 丹东克隆集团有限责任公司 一种可双向旋转的阶梯圆弧槽机械密封端面
CN201696617U (zh) * 2010-06-29 2011-01-05 杨惠霞 可双向旋转的气体润滑非接触式机械密封装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102829163A (zh) * 2011-06-17 2012-12-19 哈米尔顿森德斯特兰德公司 集成端面密封件去除设备
CN102588601B (zh) * 2012-02-15 2015-04-22 浙江工业大学 仿花草流体型槽端面机械密封结构
CN102588601A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 浙江工业大学 仿花草流体型槽端面机械密封结构
CN102619742A (zh) * 2012-03-07 2012-08-01 大连华阳光大密封有限公司 用于双向旋转内压式泵用干气密封装置
CN102619742B (zh) * 2012-03-07 2016-04-20 大连华阳密封股份有限公司 用于双向旋转内压式泵用干气密封装置
CN103216626A (zh) * 2013-04-16 2013-07-24 天津大学 一种双向旋转的干气密封端面槽型
CN103453147B (zh) * 2013-09-30 2016-04-13 四川日机密封件股份有限公司 具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环
CN103453147A (zh) * 2013-09-30 2013-12-18 四川日机密封件股份有限公司 具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环
CN104455456A (zh) * 2014-11-05 2015-03-25 中国航空动力机械研究所 流体动力的密封装置
CN106763794A (zh) * 2015-11-24 2017-05-31 西安航空动力控制科技有限公司 一种燃油泵轴尾的端面密封结构
CN106763794B (zh) * 2015-11-24 2018-12-14 西安航空动力控制科技有限公司 一种燃油泵轴尾的端面密封结构
CN105465371A (zh) * 2015-12-30 2016-04-06 南京林业大学 双向旋转自泵送流体动压型机械密封
CN105909798A (zh) * 2016-06-20 2016-08-31 成都通密封股份有限公司 超临界流体设备用干气密封
CN107906206A (zh) * 2017-12-28 2018-04-13 温州市天成密封件制造有限公司 一种可双向旋转的筒罩型槽端面机械密封结构
CN108506352A (zh) * 2018-03-27 2018-09-07 北京化工大学 一种密封轴承及机械设备
CN109882593A (zh) * 2019-03-25 2019-06-14 江苏丰尚智能科技有限公司 一种可调压力双面压紧密封装置

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