一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置制造方法
【專利摘要】一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，包括隨軸旋轉(zhuǎn)的密封動環(huán)，柔性固定于密封腔體的靜環(huán)作為補償環(huán)；在靜環(huán)內(nèi)開有引入外部流體壓力的通道，通道沿周向均勻分布在靜環(huán)內(nèi)；靜環(huán)1端面上開有環(huán)形凹槽，在環(huán)形凹槽上布置有與通道相通的小孔；在環(huán)形凹槽兩側(cè)分布有形成動壓效應(yīng)的外側(cè)動壓槽和內(nèi)側(cè)動壓槽；由小孔輸入的外部流體在外側(cè)動壓槽和內(nèi)側(cè)動壓槽相對于外部流體同時分別產(chǎn)生逆流和順流泵送效應(yīng)，分別控制外部施加流體向密封環(huán)內(nèi)外側(cè)的泄漏量，進而減小密封介質(zhì)的泄漏量，本發(fā)明通過同時利用順流逆流泵送效應(yīng)來減少密封接合面的泄漏量，適用于密封介質(zhì)對環(huán)境影響較大的場合。
【專利說明】一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式流體機械徑向雙端面機械密封裝置，特別涉及對于外部施加流體在密封內(nèi)外側(cè)泄漏量要求不同的一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，適用于各種壓縮機、膨脹機、泵、反應(yīng)釜等旋轉(zhuǎn)機械的軸端密封。
【背景技術(shù)】
[0002]徑向雙端面機械密封已有報道，如中國專利CN101158405A提出一種結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用安裝方便的徑向雙端面機械密封裝置。但是其僅僅考慮到外部施加壓力引起的靜壓效應(yīng)，沒有提供動壓效應(yīng)的可行性方案，同時最主要的是其缺乏分別控制外部施加流體在密封環(huán)內(nèi)外側(cè)泄漏量的考慮，從而忽視了其所帶來的密封效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，同時利用順流逆流泵送效應(yīng)結(jié)合來控制外部施加流體在密封內(nèi)外側(cè)的泄漏量，從而減少密封介質(zhì)的泄漏量，適用于密封介質(zhì)對環(huán)境影響較大的場合，例如核電站主泵的密封系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，包括隨軸旋轉(zhuǎn)的密封動環(huán)7，柔性固定于密封腔體的靜環(huán)I作為補償環(huán)；在靜環(huán)I內(nèi)開有引入外部流體壓力的通道2，通道2以一定數(shù)量沿周向均勻分布在靜環(huán)I內(nèi)；靜環(huán)I端面上開有環(huán)形凹槽4，在環(huán)形凹槽4上布置有與通道2相通的小孔3 ;在環(huán)形凹槽4兩側(cè)分布有形成動壓效應(yīng)的外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6。
[0006]所述的密封裝置密封靜環(huán)I作為柔性補償裝置，外部流體通道2與外部柔性裝置相連；若由密封動環(huán)7作為補償裝置，則外部流體通道2可直接與外部流體壓力源連接。
[0007]所述密封裝置外部施加流體的壓力高于被密封介質(zhì)的壓力0.1 — 5MPa。
[0008]所述小孔3直徑為0.1-1mm,數(shù)量為4-8，沿周向均勻分布分布在一個環(huán)形凹槽4內(nèi)。
[0009]所述環(huán)形凹槽4的寬度為l-5mm,深度為10-1000 μ m。
[0010]所述的外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6沿周向均勻分布在密封環(huán)端面上，外側(cè)動壓槽5布置在環(huán)形凹槽4靠近密封環(huán)外徑一側(cè)，動壓槽6布置在環(huán)形凹槽4靠近密封環(huán)內(nèi)徑一側(cè)，外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6的深度為2-12 μ m，個數(shù)為8_20。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果:
[0012](I)在兩個相對旋轉(zhuǎn)的動靜密封環(huán)端面之間引入高于內(nèi)外側(cè)的外部施加流體，提供靜壓效應(yīng)的同時，阻礙密封介質(zhì)的泄漏。外部施加的流體通過小孔3進入到環(huán)形凹槽4內(nèi)，其目的為起到均壓和節(jié)流的作用。
[0013](2)每對在環(huán)形凹槽4兩側(cè)沿其同向布置的動壓槽5、6都包括一側(cè)的順流泵送槽和另一側(cè)的逆流泵送槽。順流泵送槽能產(chǎn)生動壓效應(yīng)，同時有益于流體泵送到密封外；逆流泵送槽能產(chǎn)生動壓效應(yīng)，同時阻礙流體泵送到密封外。
[0014](3)本發(fā)明通過同時利用順流逆流泵送效應(yīng)來減少密封接合面的泄漏量，適用于密封介質(zhì)對環(huán)境影響較大的場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝配示意圖。
[0016]圖2是密封環(huán)端面外側(cè)逆泵內(nèi)側(cè)順泵型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是密封環(huán)端面外側(cè)順泵內(nèi)側(cè)逆泵型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1.密封靜環(huán)，2.外加流體通道，3.小孔，4.環(huán)形凹槽，5.外側(cè)動壓槽，6.內(nèi)側(cè)動壓槽，7.密封動環(huán)。
【具體實施方式】
[0019]結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。
[0020]參照圖1、圖2，一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，包括兩個機械密封環(huán)及相配套的一系列補償裝置和副密封裝置，密封動環(huán)7隨軸旋轉(zhuǎn)固定于密封腔體的靜環(huán)I作為補償環(huán)；在靜環(huán)I內(nèi)開有引入外部流體壓力的通道2，通道2以一定數(shù)量沿周向均勻分布在靜環(huán)I內(nèi)；靜環(huán)I端面上開有環(huán)形凹槽4，在環(huán)形凹槽4上布置有與通道2相通的小孔3 ;在環(huán)形凹槽4兩側(cè)分布有形成動壓效應(yīng)的外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6。
[0021]所述密封裝置外部施加流體的壓力高于被密封介質(zhì)的壓力0.1 — 5MPa。
[0022]所述小孔3直徑為0.1-1mm,數(shù)量為4_8，沿周向均勻分布分布在一個環(huán)形凹槽4內(nèi)。
[0023]所述環(huán)形凹槽4的寬度為l-5mm,深度為10-1000 μ m。
[0024]所述外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6沿周向均勻分布在密封環(huán)端面上，外側(cè)動壓槽5在靜環(huán)I最外側(cè)布置，與環(huán)形凹槽4之間存在壩區(qū)；內(nèi)側(cè)動壓槽6在環(huán)形凹槽4內(nèi)側(cè)布置，并與環(huán)形凹槽4連通；外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6的深度為2-12 μ m，個數(shù)為8_20。
[0025]本發(fā)明的工作原理為:由小孔3輸入的外部流體在外側(cè)動壓槽5和內(nèi)側(cè)動壓槽6相對于外部流體同時分別產(chǎn)生逆流和順流泵送效應(yīng)，分別控制外部施加流體向密封環(huán)內(nèi)外側(cè)的泄漏量，進而減小密封介質(zhì)的泄漏量，特別適合于密封介質(zhì)泄漏對環(huán)境有巨大影響的場合(例如核電站主泵的密封系統(tǒng)等)。
[0026]實施例一
[0027]參照圖2，本實施例為常用場合。
[0028]外側(cè)動壓槽5在靜環(huán)I最外側(cè)布置，與環(huán)形凹槽4之間存在壩區(qū)；內(nèi)側(cè)動壓槽6在環(huán)形凹槽4內(nèi)側(cè)布置，并與環(huán)形凹槽4連通；其中外側(cè)的逆流泵送動壓槽5可起到減少外部施加流體向密封外側(cè)流動的作用，內(nèi)側(cè)的順流泵送動壓槽6則增加外部施加流體向密封內(nèi)側(cè)流動的作用，通過分別控制外部施加流體向密封內(nèi)外側(cè)的泄漏量，進而有效控制密封內(nèi)側(cè)的實際密封介質(zhì)向密封外側(cè)的泄漏量。
[0029]實施例二
[0030]參照圖3，本實施例與實施例一的不同之處在于外側(cè)動壓槽5分布在環(huán)形凹槽4外偵牝與環(huán)形凹槽4連通，內(nèi)側(cè)動壓槽6分布在靜環(huán)I內(nèi)徑一側(cè)，與環(huán)形凹槽4之間存在壩區(qū)；所述外側(cè)的順流泵送動壓槽6可起到增加外部施加流體向密封外側(cè)流動的作用，內(nèi)側(cè)的逆流泵送動壓槽5則減小外部施加流體向密封內(nèi)側(cè)流動的作用，通過分別控制外部施加流體向密封內(nèi)外側(cè)的泄漏量，進而有效控制密封外側(cè)的實際密封介質(zhì)向密封內(nèi)側(cè)的泄漏量。其余結(jié)構(gòu)和實施方式與實施例一相同。
[0031]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，其特征在于，包括隨軸旋轉(zhuǎn)的密封動環(huán)(7)，密封動環(huán)(7)柔性固定于密封腔體的靜環(huán)(I)作為補償環(huán)；在靜環(huán)(I)內(nèi)開有引入外部流體壓力的通道(2)，通道(2)沿周向均勻分布在靜環(huán)(I)內(nèi)；靜環(huán)(I)端面上開有環(huán)形凹槽(4)，在環(huán)形凹槽⑷上布置有與通道(2)相通的小孔(3);在環(huán)形凹槽⑷兩側(cè)分布有形成動壓效應(yīng)的外側(cè)動壓槽(5)和內(nèi)側(cè)動壓槽(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，其特征在于，動環(huán)(7)作為補償環(huán)時，則外部流體通道(2)直接與外部流體壓力源連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，其特征在于，所述密封裝置外部施加流體的壓力高于被密封介質(zhì)的壓力0.1 — 5MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，其特征在于，所述小孔(3)直徑為0.1-lmm，數(shù)量為4_8，沿周向均勻分布分布在一個環(huán)形凹槽(4)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，其特征在于，所述環(huán)形凹槽(4)的寬度為深度為10-1000 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種順逆流泵送結(jié)合的徑向雙端面機械密封裝置，其特征在于，所述的外側(cè)動壓槽(5)和內(nèi)側(cè)動壓槽(6)沿周向均勻分布在密封環(huán)端面上，外側(cè)動壓槽(5)布置在環(huán)形凹槽(4)靠近密封環(huán)外徑一側(cè)，動壓槽(6)布置在環(huán)形凹槽(4)靠近密封環(huán)內(nèi)徑一側(cè)，外側(cè)動壓槽(5)和內(nèi)側(cè)動壓槽(6)的深度為2-12 μ m，個數(shù)為8-20。
【文檔編號】F16J15/34GK103912685SQ201410149217
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】劉向鋒, 黃偉峰, 胡松濤, 宋智翔, 劉瑩, 王玉明 申請人:清華大學(xué)