CN206309937U - 一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，该密封环端面沿内径圆周均布相同截面形状的螺旋槽，每个螺旋槽沿径向自密封环内径延伸至槽根部终止；自螺旋槽的背流侧至迎流侧，沿周向设置一定锥度的斜坡；在密封环坝区沿径向设置均布的同心圆环槽型。在螺旋槽背流侧设置的斜坡，使得该侧液膜厚度向迎流侧呈线性变化，避免了膜厚突变造成的流动死区及随之产生的局部压力降，有效抑制槽区背流侧液体发生空化；而密封环坝区环槽对密封环起到冷却、润滑作用，避免了坝区液体发生汽化；因此，本结构设计保证了密封环处于全液体润滑状态，显著降低了因液体相变导致的密封环端面摩擦磨损，进而提高密封系统运行稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于流体介质输送泵用液体润滑机械密封技术领域，具体涉及一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构。
背景技术
在流体介质输送泵中，机械密封作为关键零部件，直接影响着主体设备的运行效率、设备稳定性和可靠性。据统计，在实际工作中，流体介质输送泵约70％的故障维修费用是因机械密封失效所致；而密封失效多数是因密封摩擦副间处于不完全液体润滑甚至边界摩擦或干摩擦而致使摩擦副发生严重的摩擦磨损。
实用新型内容
鉴于上述问题，本实用新型提供了一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，有效抑制槽区背流侧液体发生空化及避免了坝区液体发生汽化，保证了密封环处于全液体润滑状态，显著降低了因液体相变导致的密封环端面摩擦磨损，进而提高密封系统运行稳定性和可靠性。
本实用新型的技术方案如下：
一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：该密封环端面沿内径圆周均布相同截面形状的螺旋槽，每个螺旋槽沿径向自密封环内径延伸至槽根部终止；自螺旋槽的背流侧至迎流侧，沿周向设置一定锥度的斜坡；在密封环坝区沿径向设置均布的同心圆环槽。
本实用新型具有的有益效果：
本实用新型在密封环螺旋槽背流侧设置一定锥度的斜坡，有效抑制槽区背流侧液体发生空化，同时在密封环坝区设置同心圆环槽，有效避免了该区域液体发生汽化，保证了密封环处于全液体润滑状态，显著降低了密封环端面摩擦磨损，提高密封系统运行稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的结构图。
图2为本实用新型附图1中A-A截面槽型示意图。
图3为本实用新型附图1中B-B截面槽型示意图，矩形截面环槽。
图4为本实用新型附图1中B-B截面槽型示意图，V形截面环槽。
图5为本实用新型附图1中B-B截面槽型示意图，半圆形截面环槽。
其中，1-螺旋槽；2-背流侧；3-迎流侧；4-密封坝区；5-螺旋槽区；6-密封堰区；7-同心圆环槽；8-螺旋槽背流侧斜坡；A-A-周向截面；B-B-径向截面；α-螺旋角；θG-螺旋槽区圆周角；θL-密封堰区圆周角；ri-密封环内半径；ro-密封环外半径；rg-螺旋槽槽根半径；hg-槽深；hr-环槽槽深；b-环槽径向宽度；β-螺旋槽背流侧斜坡锥角；7a-矩形截面环槽；7b-V形截面环槽；7c-半圆形截面环槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细描述。
如附图1、附图2所示，一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：该密封环端面沿内径圆周均布相同截面形状的螺旋槽(1)，每个螺旋槽(1)沿径向自密封环内径延伸至槽根部终止；自螺旋槽的背流侧(2)至迎流侧(3)，沿周向设置一定锥度的斜坡(8)；在密封环坝区沿径向设置均布的同心圆环槽(7)。
所述的螺旋槽(1)数量约为6～48；所述的螺旋槽槽角α约为15～45°。
所述的螺旋槽(1)的周向槽堰比θG/θL约为1～2；所述的螺旋槽径向槽坝比(rg-ri)/(ro-ri)约为0.6～0.8。
所述的螺旋槽(1)的槽深hg约为0～12μm。
所述的螺旋槽(1)背流侧(2)至迎流侧(3)周向的斜坡(8)锥度β大小为10-4～10- 3rad。
所述的密封坝区的同心圆环槽(7)槽数约为2～6；所述的同心圆环槽径向宽度b为0.5-1.0mm；所述的同心圆环槽深hr约为5-10μm。
结合图1、图3～图5，所述的密封坝区(4)的同心圆环槽(7)的截面形状可以是矩形(7a)、V形(7b)、半圆形(7c)。
本说明书实施例所述的内容仅为本实用新型的典型实施例，本实用新型的保护范围不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：该密封环端面沿内径圆周均布相同截面形状的螺旋槽(1)，每个螺旋槽沿径向自密封环内径延伸至槽根部终止；自螺旋槽的背流侧至迎流侧，沿周向设置一定锥度的斜坡(2)；在密封环坝区沿径向设置均布的同心圆环(3)槽型。
2.根据权利要求1所述的一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：所述的螺旋槽(1)数量约为6～48；所述的螺旋槽槽角约为15～45°。
3.根据权利要求1所述的一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：所述的螺旋槽(1)的周向槽堰比约为1～2；所述的螺旋槽径向槽坝比约为0.6～0.8。
4.根据权利要求1所述的一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：所述的螺旋槽(1)的槽深约为0～12μm。
5.根据权利要求1所述的一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：所述的螺旋槽(1)背流侧至迎流侧周向的斜坡(2)锥度大小为10-4～10-3rad。
6.根据权利要求1所述的一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：所述的密封坝区的同心圆环(3)槽数约为2～6；所述的同心圆环槽径向宽度为0.5-1.0mm；所述的同心圆环槽深约为5-10μm。
7.根据权利要求1所述的一种可抑制密封环间液体相变的端面槽型结构，其特征在于：所述的密封坝区的同心圆环(3)槽的截面形状可以是矩形、V形、半圆形。
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