一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封制造技术

本发明专利技术提供了一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，涉及机械密封的摩擦与润滑技术领域，解决了普遍槽形无法实现完全密封和零泄漏的技术问题，该双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封包括密封环（1）、L形槽（2）和螺旋槽（3）。本发明专利技术可用于要求流体机械的机械密封实现被密封介质零逸出的情况。本发明专利技术一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封实现了被密封介质的零逸出，且耐用性强，维护成本费用低。

【技术实现步骤摘要】
一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封
本专利技术涉及机械密封的摩擦与润滑领域
，具体涉及一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封。
技术介绍
随着石油、石化工业向无污染、长周期、低能耗、高效益方向发展，流体机械的机械密封需要满足零泄漏、长寿命和运行维护费用低等要求。普通的螺旋槽或T形槽动压效应胶高，以至于将过多的液体泵送入密封环端面，造成密封泄漏，而原八字形螺旋槽在密封液带压状态下，会因为外侧槽形动压效应比较强，导致内侧螺旋槽封不住液而最终发生泄漏。申请号为CN200920231993.8的技术专利文件中，提供了一种轴向横截面为直角三角形的新型螺旋槽机械密封，在机械密封的动环端面开设沿周向均匀分布的径向螺旋槽，螺旋槽的轴向横截面呈一直角三角形，一个壁面垂至于机械密封环的密封端面，另一壁面是一个连接密封环端面与槽底的倾斜壁面，两个壁面相交于螺旋槽的槽底，能够使开机时密封环的冷却润滑问题得到有效地改善，减少热、力变形，增强机械密封的工作稳定性和延长使用寿命，但是并不能使机械密封结构达到零泄漏的标准，存在一定的缺陷。公开号为CN110242751A的专利技术专利文件，提供了一种旋转机械设备的多阶层双列槽密封端面结构，包括静环及相对所述静环转动的动环，所述静环或所述动环具有高压侧与低压侧，所述静环或所述动环相对表面低压侧具有多个反向槽组，多个所述方向槽组沿周向方向间隔分布，每个所述反向槽组包括至少两级沿所述低压侧至所述高压侧排布的反向槽，相邻两个所述反向槽的槽壁重合并呈阶梯状设置；所述静环或所述动环相对表面的高压侧还具有多个正向槽组，多个正向槽组沿周向方向间隔分布，所述正向槽组的旋向与所述反向槽组的旋向相反，在实现较好密封效果的同时，具有良好刚度，降低磨损，延长使用寿命。该专利文件的适用领域以及解决的问题是提供了一种能够保证低泄漏的同时减少磨损延长使用寿命的双列槽密封端面结构，因此该专利存在的缺陷也是不能满足机械密封零泄漏的要求。申请号CN201710421524.1的专利技术专利文件中，提供了一种端面带有叶脉状形槽的机械密封结构，前端面即密封面是由外环、内环、密封堰区、密封坝区及叶脉状形槽组成，它们都位于该机械密封结构的前端面即密封面上的不同位置；该叶脉状形槽共有6～12个，其个数随该机械密封结构的大小而改变；该叶脉状形槽，是由第一支槽、第二支槽、第三支槽，第四支槽和主槽组成；该专利解决的主要问题是减小了因机械密封端面不平度引起的副作用，提高了机械密封的工作效能；可以有效避免小膜厚、小压差的极端工况下的碰摩失效，实现了密封的非接触、提高耐磨损，延长了使用寿命，提高了密封的可靠性，存在的缺陷是依然未能使密封结构达到零泄漏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，通过在密封环的端面上设置沿密封环外径周向分布的L形槽和沿密封环内径周向分布的螺旋槽，液体通过外L形槽将密封液泵送至密封端面，又通过内螺旋槽将密封液泵送回外径来封住密封液，通过内外双槽的配合在端面槽产生动压效应，形成稳定的液膜，达到液膜润滑机封的非接触运行目的，最终实现零泄漏，解决了现有槽形无法实现完全密封和零泄漏的技术问题。本专利技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，包括在端面开设有双列槽的密封环；其中：优选地，所述双列槽包括内侧槽和外侧槽；优选地，所述外侧槽为沿密封环外径R5周向均匀分布的L形槽；优选地，所述内侧槽为沿密封环内径R1周向均匀分布的螺旋槽。可选地或优选地，所述L形槽包括长槽和短槽，其中长槽长度L2是短槽长度L1的两倍。可选地或优选地，所述螺旋槽的螺旋角θ1角度为10～20°。可选地或优选地，所述螺旋槽的内径开始于密封环端面的内径R1。可选地或优选地，所述L形槽的外径开始于密封环端面的外径R5。可选地或优选地，所述L形槽和螺旋槽的槽深范围均为2-12μm。可选地或优选地，所述L形槽处外径R4和L形槽内径R3通过有限元分析和工程软件计算而成。可选地或优选地，根据载荷系数计算方法，以及膜压计算方法进行大致的计算，运用有限元分析方法和流体动力学原理，借助模拟分析软件进行模拟分析计算，对初始数据进行修正，得到修正结果，再运用试验进行验证，优化，最终得到R3、R4的初始参数。可选地或优选地，L形槽的总长L2比螺旋槽的圆弧部分短，内外相同槽型数量，外侧开槽的面积更小，结合流体润滑性和动压效应需要，进行L2的长度设计。基于上述技术方案，可产生如下技术效果：本专利技术实施例提供的一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，适用于要求流体机械的机械密封实现被密封介质零逸出的情况,且适用压力≤0.5Mpa。本专利技术一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封通过在密封环的端面上设置沿密封环外径周向分布的L形槽和沿密封环内径周向分布的螺旋槽，液体通过外L形槽将密封液泵送至密封端面，又通过内螺旋槽将密封液泵送回外径来封住密封液，通过内外双槽的配合在端面槽产生动压效应，形成稳定的液膜，达到液膜润滑机封的非接触运行目的，最终实现零泄漏。本专利技术一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封通过在端面间形成稳定液膜来实现对密封介质的阻封来实现被密封介质的零泄漏，其在运转过程中实现端面处处于非接触状态，端面磨损小，使用寿命长，端面发热量低，节约了用于降低端面温升的密封冲洗液量和冷却水量，提高了整体的运行效率，与接触式机械密封相比较，简化了系统结构，具有显著的节能减排效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的L形槽设计原理图；图中：1.密封环；2、L形槽；3、螺旋槽；A、端面；B、楔形收缩。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。下面结合附图对本专利技术做进一步的描述，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1-2所示：本专利技术提供了一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，包括在端面开设有双列槽的密封环1；其中：所述双列槽包括内侧槽和外侧槽；所述外侧槽为沿密封环1外径R5周向均匀分布的L形槽2；所述内侧槽为沿密封环1内径R1周向均匀分布的螺旋槽3。作为可选地实施方式，所述L形槽2包括长槽和短槽，其中长槽长度L2是短槽长度L1的两倍，L2=2L1。...

【技术保护点】
1.一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，其特征在于：包括在端面开设有双列槽的密封环（1），其中：/n所述双列槽包括内侧槽和外侧槽；/n所述外侧槽为沿密封环（1）外径R5周向均匀分布的L形槽（2）；/n所述内侧槽为沿密封环（1）内径R1周向均匀分布的螺旋槽（3）。/n

【技术特征摘要】
1.一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，其特征在于：包括在端面开设有双列槽的密封环（1），其中：
所述双列槽包括内侧槽和外侧槽；
所述外侧槽为沿密封环（1）外径R5周向均匀分布的L形槽（2）；
所述内侧槽为沿密封环（1）内径R1周向均匀分布的螺旋槽（3）。


2.根据权利要求1所述的一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，其特征在于：所述L形槽（2）包括长槽和短槽，其中长槽长度L2是短槽长度L1的两倍。


3.根据权利要求2所述的一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，其特征在于：所述螺旋槽（3）的螺旋角θ1角度为10～20°。


4.根据权利要求3所述的一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，其特征在于：所述螺旋槽的内径开始于密封环（1）端面的内径R1。


5.根据权利要求4所述的一种双列槽的液膜润滑零泄漏机械密封，其特征在于：所述L形槽的外径开始于密封环（1）端面的外径R5。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春林，黎磊，孟秀国，秦娟，
申请(专利权)人：成都一通密封股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51