一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種旋轉式流體機械的液膜密封結構，特別涉及一種可雙向旋轉 的動壓型密封端面槽型，屬于流體動密封領域。
【背景技術】
[0002] 外力作用下動環和靜環相互貼合，選一密封端面刻有槽組，動壓槽的幾何形狀是 所述發明的核心內容，由于動壓槽的動壓效應，兩端面之間形成連續、穩定的流體薄膜，該 薄膜具有一定的剛度和承載能力，最終使得密封端面長時間處于穩定的非接觸狀態，達到 密封地目的。良好的動壓槽能保證旋轉軸在正向旋轉、逆向旋轉時都能達到上述功能。但目 前的雙旋向密封環密封端面上的槽型存在流體膜剛度相對較低、在動靜環之間形成的流體 膜厚度相對較小、動壓效應相對較弱、開啟力較低、使用范圍小等函待解決的問題。改變密 封端面上設置的流體動壓槽的槽型，是增強端面流體動壓效應，減少密封泄漏量并延長密 封使用壽命的有效和常用手段。 【實用新型內容】
[0003] 鑒于此，本實用新型提供了一種可雙旋向的非接觸式流體動壓機械密封槽的新結 構形式，通過對密封端面上流體動壓槽結構的創新，在旋轉軸正向或者逆向旋轉時，動、靜 環密封端面間均可形成連續、穩定的密封液膜，有效地實現了雙向旋轉條件下的非接觸運 行。
[0004] 可雙向旋轉的液膜密封結構，包括兩個密封環（即動環、靜環），其特征在于:所述 的動環或靜環其中任一端面刻有槽組，每個槽組(2)由兩個徑向供氣槽(5)和一對鏡像對稱 的動壓槽（4)組成，徑向供氣槽型為矩形槽（或梯形槽），動壓槽為類人字形槽（或八字形 槽），兩槽型之間由不開槽的臺（3)隔開，動壓槽正對供氣槽，其中類人字形槽位于高壓側即 上游，矩形槽位于低壓側即下游。
[0005] 所述的可雙向旋轉槽組(2)在密封端面上周向分布，端面(1)上設置槽組的個數為 4~7組。
[0006] 所述的高壓側動壓槽與低壓側供氣槽之間存有隔離臺（3)，其距離范圍為4~7mm。
[0007] 所述的類人字槽(4)中長槽根和短槽根所形成圓弧的圓心與所述密封端面（1)外 圓周和內圓周的圓心為同一圓心〇。對應圓心〇,類人字槽的短槽根和長槽根的半徑分別為 R1、R2;密封端面(1)的內圓周和外圓周的半徑分別為Rgl、Rg2。并且，Rgl<R1 < R2〈Rg2。
[0008] 所述動壓槽正對側設有徑向供氣槽，供氣槽與動壓槽相隔離。動壓槽(4)深度為5 ~12um;供氣槽（5)的深度為1~10um。
[0009] 所述的槽組(2)中一對供氣槽(5)相對于圓心0的夾角為?1其范圍為18°~24°。
[0010] 所述動壓槽(4)的深度是不等深的，沿半徑從外圓到內孔方向槽深逐漸加深。
[0011] 所述的可雙向旋轉槽組中，動壓槽(4)的槽型連續線型可為螺旋線型、圓弧線型； 供氣槽(5)連續線型為直線型。
[0012]所述槽組中動壓槽槽形寬度(6)為3~8mm;供氣槽寬度⑴為3~8mm。
[0013]本實用新型具有的積極效果：
[0014]可雙向旋轉的液體潤滑非接觸式機械密封結構。能夠保證旋轉軸正向或者逆向旋 轉時槽組的動壓效應均能形成有效的液膜承載能力，保證液膜潤滑。從而降低摩擦磨損，提 高密封件的使用性能。而且槽型結構簡單易于優化設計，特別適用于可能存在反轉的旋轉 機械上，具有靈活的適用范圍。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型的雙向旋轉液膜密封端面示意圖；
[0016] 圖2是本實用新型的雙向旋轉槽組供氣槽為梯形槽的密封端面示意圖；
[0017] 圖3是本實用新型的雙向旋轉槽組動壓槽左、右槽根相同的密封端面示意圖；
[0018] 圖4是本實用新型的雙向旋轉槽組動壓槽左、右槽根相同，供氣槽為梯形槽的密封 端面示意圖；
[0019 ]其中，1 -密封環，2-雙向旋轉槽組，4-動壓槽，5-供氣槽。
【具體實施方式】
[0020] 以下結合附圖所示實施例的【具體實施方式】，對本實用新型的上述內容再作進一步 詳細說明。
[0021] 實施例一
[0022] 如圖1所示，一種可雙向旋轉的液膜密封結構，包括兩個密封環(動環、靜環），所述 動環和靜環中至少一個密封環的端面上設有多個沿端面圓周分布的可雙向旋轉的槽組 (2)。每個槽組由兩個徑向供氣槽(5)和一對鏡像對稱的動壓槽(4)組成，徑向供氣槽型為矩 形槽，動壓槽為類人字形槽，兩槽型之間由不開槽的臺（3)分隔開，動壓槽正對供氣槽，其中 類人字形槽位于高壓側即上游，矩形槽位于低壓側即下游。
[0023] 所述的可雙向旋轉槽組(2)在密封端面上周向分布，端面(1)上設置槽組的個數為 4~7組。
[0024] 所述的高壓側動壓槽與低壓側供氣槽之間存有隔離臺（3)，其距離范圍為4~7_。
[0025] 所述的類人字槽(4)中長槽根和短槽根所形成圓弧的圓心與所述密封端面（1)外 圓周和內圓周的圓心為同一圓心〇。對應圓心〇,類人字槽的短槽根和長槽根的半徑分別為 R1、R2;密封端面(1)的內圓周和外圓周的半徑分別為Rgl、Rg2。并且，Rgl<R1 < R2〈Rg2。
[0026] 所述動壓槽正對側設有徑向供氣槽，供氣槽與動壓槽相隔離。動壓槽(4)深度為5 ~12um;供氣槽（5)的深度為1~10um。
[0027]所述的槽組(2)中一對供氣槽(5)相對于圓心0的夾角為01其范圍為18°~24°。
[0028] 所述動壓槽(4)的深度是不等深的，沿半徑從外圓到內孔方向槽深逐漸加深。
[0029] 所述的可雙向旋轉槽組中，動壓槽(4)的槽型連續線型可為螺旋線型、圓弧線型； 供氣槽(5)連續線型為直線型。
[0030] 所述槽組中動壓槽槽形寬度(6)為3~8mm;供氣槽寬度(7)為3~8mm。
[0031] 實施例二
[0032]如圖2所示，本實施例與實施例一的不同之處在于所述槽組中，徑向供氣槽為一對 梯形槽。梯形槽徑向邊相對于矩形槽徑向邊的夾角90為5°~10°，其余結構和實施方式與實 施例一相同。
[0033] 實施例三
[0034]如圖3所示，本實施例與實施例一的不同之處在于所述槽組中，動壓槽型的左、右 槽根成軸對稱完全相同。其余結構和實施方式與實施例一相同。
[0035] 實施例四
[0036] 如圖4所示，本實施例所述槽組中，徑向供氣槽與實施例二相同，為一對梯形槽;動 壓槽與實施例三相同，成軸對稱結構。其余實施方式與實施例一相同。
[0037] 本說明書實施例所述的內容僅僅是對實用新型構思的實現形式的列舉，本實用新 型的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，在不脫離本發明上述技術思 想的情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本 發明的范圍內。
【主權項】
1. 一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，包括兩個密封環，即動環、靜環，其特征 在于:所述的動環或靜環其中任一端面刻有槽組，每個槽組(2)由兩個徑向供氣槽(5)和一 對鏡像對稱的動壓槽(4)組成，徑向供氣槽型可為矩形槽或梯形槽，動壓槽可為類人字形槽 或八字形槽，兩槽型之間由不開槽的臺（3)隔開，動壓槽正對供氣槽，其中類人字形槽位于 高壓側即上游，矩形槽位于低壓側即下游。2. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 的可雙向旋轉槽組(2)在密封端面上周向分布，所述端面(1)上設置槽組的個數為4~7組。3. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 高壓側動壓槽與低壓側供氣槽之間存有隔離臺（3)，其距離范圍為4~7_。4. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 類人字槽(4)中長槽根和短槽根所形成圓弧的圓心與所述密封端面（1)外圓周和內圓周的 圓心為同一圓心0;對應所述圓心0,所述類人字槽的短槽根和長槽根的半徑分別為R1、R2; 所述密封端面(1)的內圓周和外圓周的半徑分別為Rgl、Rg2，并且，Rgl<R1 < R2〈Rg2。5. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 動壓槽正對側設有徑向供氣槽，供氣槽與動壓槽相隔離，所述動壓槽(4)深度為5~12um;所 述供氣槽(5)的深度為1~10um〇6. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 的槽組(2)中一對供氣槽(5)相對于圓心0的夾角為Θ1其范圍為18°~24°。7. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 動壓槽(4)的深度是不等深的，沿半徑從外圓到內孔方向槽深逐漸加深。8. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 的可雙向旋轉槽組中，所述動壓槽(4)的槽型連續線型可為螺旋線型、圓弧線型;所述供氣 槽(5)連續線型為直線型。9. 根據權利要求1所述的一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，其特征在于:所述 槽組中動壓槽槽形寬度(6)為3~8_;供氣槽寬度(7)為3~8_。
【專利摘要】本實用新型涉及一種可雙向旋轉的液膜密封端面槽型結構，屬于機械密封技術領域。其特征是在外力作用下靜環與動環相互貼合形成密封端面，選擇所述的動環或靜環其中任一端面刻有槽形,每個槽組由兩個徑向供氣槽和一對鏡像對稱的動壓槽組成，徑向供氣槽型為矩形，動壓槽為類人字形槽，兩槽型之間由不開槽的臺分隔開，動壓槽正對供氣槽，其中類人字形槽位于高壓側即上游,矩形槽位于低壓側即下游。槽組沿密封端面圓周方向分布。本實用新型具有密封性好,承載能力強,可雙向旋轉密封,使用范圍廣等。
【IPC分類】F16J15/3244, F16J15/40
【公開號】CN205350360
【申請號】CN201620052369
【發明人】郝木明, 孫震, 李振濤
【申請人】中國石油大學(華東)
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月20日