一种非接触式机械旋转密封制造技术

本发明专利技术公开了一种非接触式机械旋转密封，包括转子(1)和定子(2)，转子(1)与定子(2)相互配合，二者之间形成介质腔(4)，还包括用于对介质腔(4)内的介质增压的增压机构(3)；转子(1)或定子(2)设有高压介质喷嘴和高压介质通道，且转子(1)和定子(2)的配合面形成射流通道(5)；增压机构(3)将介质腔(4)内的介质增压或加速后输送至高压介质通道，介质在高压介质通道内形成高压介质，高压介质经高压介质喷嘴喷入射流通道(5)，在射流通道(5)内形成与介质泄露方向相反的介质流，并返回介质腔(4)，有效地实现了介质的密封，同时，还可以精确控制密封流体的用量。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种非接触式机械旋转密封，包括转子(1)和定子(2)，转子(1)与定子(2)相互配合，二者之间形成介质腔(4)，还包括用于对介质腔(4)内的介质增压的增压机构(3)；转子(1)或定子(2)设有高压介质喷嘴和高压介质通道，且转子(1)和定子(2)的配合面形成射流通道(5)；增压机构(3)将介质腔(4)内的介质增压或加速后输送至高压介质通道，介质在高压介质通道内形成高压介质，高压介质经高压介质喷嘴喷入射流通道(5)，在射流通道(5)内形成与介质泄露方向相反的介质流，并返回介质腔(4)，有效地实现了介质的密封，同时，还可以精确控制密封流体的用量。【专利说明】一种非接触式机械旋转密封
本专利技术涉及机械密封领域，具体涉及一种非接触式机械旋转密封。
技术介绍
旋转密封是动密封的一种，目前，旋转密封包括接触式密封和非接触密封。 接触式密封需要满足接触表面的摩擦力要小、耐磨损和同心度高等要求，且密封结构要具有足够的强度和刚度。目前，接触式密封的密封结构的主要通过以下方面提高密封性能:使用柔性材料如塑胶，或使用浮动环结构，来弥补同心度误差；在接触面加润滑齐U、提高接触面表面光度，来减小摩擦力和延缓磨损速度；改善接触面材料的性能，提高材料耐磨损能力；使用复合材料或结构，提高密封结构的强度和刚度，如在塑胶中增加钢结构等；使用强度好、刚度好、耐磨损的材料，如铁氟龙、石墨、高密度钢丝刷等。但无论哪一种结构或材料，密封结构接触面的相对速度都有使用限制，超过这个限制，密封面就会发热、磨损直至最后失效。 非接触密封又分为迷宫密封和动力密封两类。 迷宫密封是利用流体在间隙处的节流效应，通过设置多道节流结构，减少流体的泄漏量，因此，迷宫密封不是完全密封的。 动力密封有离心密封、浮环密封和螺旋密封等，是依靠动力元件产生高的压力，抵消密封件两侧的压力差来获得密封的。动力密封对工作转速也有规定，不能太低，密封的压力差也不是特别大；同时，动力密封对密封处的结构精度，如配合精度、同轴度和跳动等，有较高的技术要求，另外，密封处的结构尺寸也比较大，对密封结构的流体流量不能精确控制，导致密封效果不理想。
技术实现思路
针对现有的机械非接触密封，由于其密封处的结构精度要求较高，而且密封处的流体流量不能精确控制，本申请提供一种非接触式机械旋转密封，包括转子和定子，转子与定子相互配合，二者之间形成介质腔，还包括用于对介质腔内的介质增压的增压机构；转子或定子设有高压介质喷嘴和高压介质通道，且转子和定子的配合面形成射流通道；介质腔通过增压机构与高压介质通道一端连通，高压介质通道的另一端通过射流通道与所述介质腔连通，使得介质腔、高压介质通道和射流通道形成一连通腔；工作状态下，增压机构将介质腔内的介质增压或加速后输送至高压介质通道，介质在高压介质通道内形成高压介质，高压介质经高压介质喷嘴喷入射流通道，形成与介质泄漏方向相反介质流并返回介质腔。 在一种实施例中，高压介质喷嘴位于高压介质通道与射流通道的交界处，其通道截面面积分别小于高压介质通道、射流通道的通道截面面积。 在一种实施例中，增加机构为增压泵； 增压泵的入口与介质腔连通，增压泵的出口与高压介质通道连通。 在一种实施例中，非接触式机械旋转密封还包括传动机构，传动机构通过转子向增压泵提供动力。 在一种实施例中，增压机构包括分别设置在转子和定子上的泵体部分结构，组合构成增压泵。 在另一种实施例中，增压机构包括叶轮，叶轮与转子为一体化结构，用于将介质腔内的介质加速。 在另一种实施例中，增压机构还包括导向器；导向器与定子为一体化结构，导向器设置于高压介质通道的入口端，用于将叶轮加速后的介质导向高压介质通道。 进一步，导向器包括叶片组，叶片组用于将介质导入高压介质通道内。 本专利技术的有益效果是:本申请提供一种非接触式机械旋转密封，通过增压机构将介质腔内的介质增压或加速后输送至高压介质通道，介质在高压介质通道内形成高压介质，该高压介质经高压介质喷嘴喷入射流通道，在射流通道内形成与介质泄露方向相反的介质流，并从射流通道流入介质腔内，有效地实现了介质的密封，同时，由于高压喷嘴处没有运动部件和结构，可以精确控制密封流体的用量，当增压机构不与转子直接联系时，机械密封不受转子的转速限制，甚至可以在转子不转动的情况下进行良好的密封。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例一的非接触式机械旋转密封结构示意图；图2为实施例二的非接触式机械旋转密封结构示意图；图3为实施例三的非接触式机械旋转密封结构示意图。 【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一:本例提供一种非接触式机械旋转密封，如图1所示，包括转子1、定子2和增压机构3，转子I与定子2相互配合，二者之间形成介质腔4，增压机构3用于对介质腔4内的介质增压，其中，介质可以为液体介质或气体介质；本例的定子2设有高压介质通道21和高压介质喷嘴22，转子I和定子2的配合面形成射流通道5 ;介质腔4通过增压机构3与高压介质通道21 —端连通，高压介质通道21的另一端通过射流通道5与介质腔4连通，使得介质腔4、高压介质通道21和射流通道5形成一连通腔，且高压介质喷嘴22位于高压介质通道21与射流通道5的交界处，其通道截面面积分别小于高压介质通道21、射流通道5的通道截面面积。 本例中，增压机构3具体为增压泵，本例的增压泵独立于转子I设置，即增压泵独立外设于机械密封体的外部，使得增压泵的入口与介质腔4连通，增压泵的出口与高压介质通道21连通。 本例的非接触式机械旋转密封的工作原理是:增压泵将介质腔4内的介质吸入泵体，并通过其出口将增压后的介质喷出至高压介质通道21，高压介质通过高压介质喷嘴22喷入射流通道5，由于高压介质喷嘴22的通道截面面积分别小于高压介质通道21、射流通道5的通道截面面积，高压介质经过高压介质喷嘴22喷入射流通道5内，并在射流通道5内形成与介质泄露方向相反的介质流，该介质流通过射流通道5流入介质腔4内，从而阻止了介质的泄漏，有效地实现了介质的密封。 由于密封处转子I和定子2不需要直接接触，使得本实施例的非接触式机械旋转密封对密封处转子I相对定子2的线速度没有限制。 另外，本例的增压泵可以独立设置于机械密封体外部，其增压泵的动力与转子I不直接联系，使得在转子I不转动的情况下也可以进行良好的密封。 在其他实施例中，增压泵可以通过转子I提供动力，即可以在非接触式机械旋转密封中增加一个传动机构，转子I通过传动机构与增压泵联动，使得传动机构通过转子I向增压泵提供动力。 在其他实施例中，增压机构3可以由转子I和定子2上直接设置泵体结构组合而成，如增压机构3包括分别设置在转子I和定子2上的泵体部分结构，组合构成增压泵，组合而成的增压泵通过转子I提供动力，向介质腔4内的介质增压。 实施例二:基于实施例一，本例提供另外一种非接触式机械旋转密封，如图2所示，包括转子1、定子2和增压机构3，转子I与定子2相互配合，二者之间形成介质腔4，增压机构3用于对介质腔4内的介质增压，其中，介质可以为液体介质或气体介质；本例的定子2设有高压介质通道21和高压介本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式机械旋转密封，包括转子(1)和定子(2)，所述转子(1)与所述定子(2)相互配合，二者之间形成介质腔(4)，其特征在于，还包括用于对所述介质腔(4)内的介质增压的增压机构(3)；所述转子(1)或定子(2)设有高压介质喷嘴和高压介质通道，且所述转子(1)和定子(2)的配合面形成射流通道(5)；所述介质腔(4)通过所述增压机构(3)与所述高压介质通道一端连通，所述高压介质通道的另一端通过所述射流通道(5)与所述介质腔(4)连通，使得所述介质腔(4)、高压介质通道和射流通道(5)形成一连通腔； 工作状态下，所述增压机构(3)将所述介质腔(4)内的介质增压或加速后输送至所述高压介质通道，所述介质在所述高压介质通道内形成高压介质，所述高压介质经所述高压介质喷嘴喷入所述射流通道(5)，形成与介质泄漏方向相反介质流并返回所述介质腔(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李航越，李天维，
申请(专利权)人：李天维，李航越，
类型：发明
国别省市：广东;44