一种可双向旋转的机械密封的端面结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种可双向旋转的机械密封的端面结构，包括：密封端面和端面槽；端面槽具有与所述密封端面的外侧连通的第一动压槽、与所述第一动压槽的内端连通的第二动压槽，所述第一动压槽的内端的宽度小于第二动压槽的外端的宽度，所述第二动压槽具有沿所述第二动压槽的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边和第四侧边；使得密封端面能够在正向旋转或反向旋转时均能够让气体在所述端面槽内进行连续压缩，形成具有一定压力的稳定的气膜，有利于增加密封性能，并且避免对于密封端面的磨损、甚至破坏；并且设置端面槽的结构，使得在正反向旋转时均可以产生有效动压效果保证密封端面打开，保证气膜的刚度，提高密封的综合性能、使用效果和寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种可双向旋转的机械密封的端面结构
本技术属于机械端面密封
，具体涉及一种可双向旋转的机械密封的端面结构。
技术介绍
机械密封作为一种轴端密封装置，已在各种流体机械和设备中得到广泛应用。虽然其不属于具有决定性意义的
，但是密封性能的好坏可能决定设备了能否运行。为了适应高参数工况的密封要求，延长机械密封使用寿命，其中的一种有效方法是在密封环端面开设具有一定结构形状的凹槽，通过密封环端面间的流体动压效应改善密封端面润滑，将密封环之间的固体摩擦转换为端面的流体摩擦，即非接触式机械密封。干气密封是一种旋转机械的轴封装置，因其具有非接触、无泄漏、低能耗、寿命长及稳定性佳等优点，被广泛应用于石油化工、航空航天、核电船舶等领域。现阶段，干气密封大多都是单向旋转的，当旋转机械朝着相反方向旋转时，将不能满足其稳定运转。虽然可双向旋转的干气密封已有报道，但当设备高速运行时，现有的可双向旋转的干气密封仍存在着密封端面开启力不足、气膜刚度不大，抗干扰性能不佳等问题。
技术实现思路
本技术针对现有技术中存在的上述问题，提供一种可双向旋转的机械密封的端面结构，具有更大的开启力和流体膜刚度，适用于高速运行的旋转机械轴端密封。为达到上述技术目的，本技术采用以下技术方案实现：一种可双向旋转的机械密封的端面结构，包括：密封端面，其用于实现密封，在所述密封端面的周向上设有多个沿径向对称设置的端面槽；端面槽，其具有与所述密封端面的外侧连通的第一动压槽、与所述第一动压槽的内端连通的第二动压槽，所述第一动压槽的内端的宽度小于所述第二动压槽的外端的宽度，所述第二动压槽具有沿所述第二动压槽的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边和第四侧边。进一步的，所述第一动压槽具有沿所述第一动压槽的内端在向外的方向上相互靠近的第一侧边和第二侧边。进一步的，所述第一动压槽的外端的宽度与所述第二动压槽的内端的宽度相等。进一步的，所述第一侧边和第二侧边为直线且沿所述端面槽的对称轴对称。进一步的，所述第一侧边与对称轴之间的夹角为45°。进一步的，所述第三侧边和第四侧边为直线且沿所述端面槽的对称轴对称。进一步的，所述第三侧边与对称轴之间的夹角为45°。进一步的，所述第二动压槽为等腰梯形槽。进一步的，所述第二动压槽在径向的尺寸比所述第一动压槽在径向的尺寸为1.5～3。进一步的，所述密封端面的外径与内径的比为1.25～1.41。进一步的，所述第三侧边的外端点处的半径与所述密封端面的内径的比为1.19～1.35。进一步的，所述第一侧边的内端点处的半径与所述密封端面的内径的比为1.18～1.34。进一步的，所述第一动压槽的内端在所述密封端面的圆周上对应的圆心角为10°～14°。进一步的，所述第二动压槽的外端在所述密封端面的圆周上对应的圆心角为17°～21°。进一步的，在所述密封端面上相邻的两个端面槽的对称轴之间的夹角为20º～36º。进一步的，所述端面槽的槽深为2μm～10μm。本技术提供的一种可双向旋转的机械密封的端面结构，通过在密封端面设置多个径向对称设置的端面槽，使得密封端面能够在正向旋转或反向旋转时均能够让气体在所述端面槽内进行连续压缩，形成具有一定压力的稳定的气膜，有利于增加密封性能，并且避免对于密封端面的磨损、甚至破坏；并且设置端面槽的结构，使得在正反向旋转时均可以产生有效动压效果保证密封端面打开，保证气膜的刚度，提高密封的综合性能、使用效果和寿命。结合附图阅读本技术的具体实施方式后，本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1为本技术所提出的可双向旋转的机械密封的端面结构的一个实施例的结构示意图；图2为图1中一个端面槽处的放大结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语以靠近密封端面的中心为“内”、反之为“外”。术语仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。参阅图1-图2，是本技术所提出的可双向旋转的机械密封的端面结构的一个实施例，机械密封具有相配合密封的动环和静环，动环和静环相靠近的一端均设有密封端面，动环上的密封端面和静环上的密封端面通过接触式或非接触式来实现密封。可双向旋转的机械密封的端面结构包括密封端面10，密封端面10可以位于静环上、也可以位于动环上。在密封端面10的周向上设有多个端面槽1，端面槽1沿径向对称设置，端面槽1具有第一动压槽11和第二动压槽12，第一动压槽11与密封端面10的外侧连通，第二动压槽12的外端120与第一动压槽11的内端连通。在密封端面10上端面槽1的对称轴的垂直方向的尺寸为端面槽1的宽度，第一动压槽11的内端的宽度小于第二动压槽12的外端的宽度，并且第二动压槽12具有沿第二动压槽12的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边121和第四侧边122，使得在第二动压槽12的外侧两边形成逐渐变窄的角部，在密封端面10相对高速旋转时，这种渐缩式结构可以形成压力楔，增大密封端面的开启力，保证气膜的刚度，保证密封端面10的非接触式密封，提高密封的综合性能、使用效果和寿命。通过在密封端面10设置多个径向对称设置的端面槽1，使得密封端面10能够在正向旋转或反向旋转时均能够让气体在端面槽1内进行连续压缩，形成具有一定压力的稳定的气膜，有利于增加密封性能，并且避免对于密封端面的磨损、甚至破坏。第一动压槽11和第二动压槽12在内外方向上连接设置，第一动压槽11具有沿第一动压槽11的内端在向外的方向上相互靠近的第一侧边111和第二侧边112；使得第一动压槽11在向内的方向上宽度增加，使得从与密封端面1的外侧连通口处进入的气体，在第一动压槽11内集聚。第一侧边111和第二侧边112为直线，第一侧边111和第二侧边112沿端面槽1的对称轴对称。优选设置，第一侧边111与对称轴之间的夹角为45°，第二侧边112与对称轴之间的夹角为45°。第一动压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可双向旋转的机械密封的端面结构，其特征在于，包括：/n密封端面，其用于实现密封，在所述密封端面的周向上设有多个沿径向对称设置的端面槽；/n端面槽，其具有与所述密封端面的外侧连通的第一动压槽、与所述第一动压槽的内端连通的第二动压槽，所述第一动压槽的内端的宽度小于所述第二动压槽的外端的宽度，所述第二动压槽具有沿所述第二动压槽的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边和第四侧边。/n

【技术特征摘要】
1.一种可双向旋转的机械密封的端面结构，其特征在于，包括：
密封端面，其用于实现密封，在所述密封端面的周向上设有多个沿径向对称设置的端面槽；
端面槽，其具有与所述密封端面的外侧连通的第一动压槽、与所述第一动压槽的内端连通的第二动压槽，所述第一动压槽的内端的宽度小于所述第二动压槽的外端的宽度，所述第二动压槽具有沿所述第二动压槽的外端在向内的方向上相互靠近的第三侧边和第四侧边。


2.根据权利要求1所述的端面结构，其特征在于，所述第一动压槽具有沿所述第一动压槽的内端在向外的方向上相互靠近的第一侧边和第二侧边。


3.根据权利要求1所述的端面结构，其特征在于，所述第一动压槽的外端的宽度与所述第二动压槽的内端的宽度相等。


4.根据权利要求2所述的端面结构，其特征在于，所述第一侧边和第二侧边为直线且沿所述端面槽的对称轴对称，所述第一侧边与对称轴之间的夹角为45°。


5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振涛，曲耀朋，杨青，孙德超，祝清单，朱昆仑，赵伟龙，
申请(专利权)人：东营海森密封技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东;37