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干气密封摩擦副

阅读：720发布：2020-05-12

专利汇可以提供干气密封摩擦副专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种干气密封装置的摩擦副。包括旋转环、静止环，所述旋转环与静止环相对应许旋转端面上沿周向均匀分布有动压槽，动压槽与动压槽间形成了密封坝，动压槽、密封坝与旋转环内壁间形成密封堰，旋转环、静止环与弹簧座、弹簧、密封圈、轴套组成了干气密封。本实用新型解决了背景技术中密封装置使用寿命短，成本高的技术问题。本实用新型使用寿命长、运行稳定可靠；功率消耗小。，下面是干气密封摩擦副专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种干气密封摩擦副，其特征在于，包括旋转环、静止环，所述旋转环与静止环相对应许旋转端面上沿周向均匀分布有动压槽，动压槽与动压槽间形成了密封坝，动压槽、密封坝与旋转环内壁间形成密封堰，旋转环、静止环与弹簧座、弹簧、密封圈、轴套组成了干气密封。
2.根据权利要求1所述的干气密封摩擦副，其特征在于，所述的动压槽槽数为4～60，沿旋转环端面或静止环端面周向均匀分布，动压槽槽深h在0.0003～0.02毫米间，密封面宽度b在5～35毫米间，b＝Ro-Ri，Ro、Ri分别为动压环或静压环端面外径或内径。
3.根据权利要求2所述的干气密封摩擦副，其特征在于，所述的动压槽形状为螺旋漩涡反冲槽形线，采用此槽形的干气密封也具有较好的密封性能，该单向槽型干气密封只能单向旋转，双向槽型干气密封能双向旋转，两个密封面相对旋转时，将气体往旋转槽里带，最终将气体压缩产生气膜反力将两密封面分开。
4.根据权利要求3所述的干气密封摩擦副，其特征在于，所述的螺旋漩涡反冲槽形螺旋角a在10～30°之间，槽宽θ2与密封坝区宽度夹角θ1之比C1在0.5～3间，槽R0-Rg与密封堰长Rg-Ri之比C2在0.3～4间。

说明书全文

干气密封摩擦副

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种干气密封装置，特别涉及一种干气密封装置的摩擦副。

背景技术

[0002] 机械密封是目前应用最为广泛，是最为成熟的一种旋转密封形式。机械密封的作用机理是密封面在摩擦润滑中实现密封，密封面必然存在磨损和泄漏，从而影响了密封装置的使用寿命。目前，密封装置的使用寿命在一年左右，从而增加了更换设备的成本。发明内容

[0003] 本实用新型的目的是提供一种干气密封摩擦副，其解决了背景技术中密封装置使用寿命短，成本高的技术问题。

[0004] 本实用新兴的技术方案是：

[0005] 一种干气密封摩擦副，其特殊之处在于，包括旋转环、静止环，所述旋转环与静止环相对应许旋转端面上沿周向均匀分布有动压槽，动压槽与动压槽间形成了密封坝，动压槽、密封坝与旋转环内壁间形成密封堰，旋转环、静止环与弹簧座、弹簧、密封圈、轴套组成了干气密封。

[0006] 上述的动压槽槽数为4～60，沿旋转环端面或静止环端面周向均匀分布，动压槽槽深h在0.0003～0.02毫米间，密封面宽度b在5～35毫米间。b＝RO-Ri，RO、Ri分别为动压环或静压环端面外径或内径。

[0007] 上述的动压槽形状为螺旋漩涡反冲槽形线，采用此槽形的干气密封也具有较好的密封性能，该单向槽型干气密封只能单向旋转，双向槽型干气密封能双向旋转，两个密封面相对旋转时，将气体往旋转槽里带，最终将气体压缩产生气膜反力将两密封面分开。

[0008] 上述的螺旋漩涡反冲槽形螺旋角a在10～30°之间，槽宽θ2与密封坝区宽度夹角θ1之比C1在0.5～3间，槽Ro-Rg与密封堰长Rg一Ri之比C2在0.3～4间。

[0009] 当密封静止时，干气密封摩擦副中的旋转环、静止环两端面紧密贴合。干气密封旋转环旋转时，密封气体被吸入动压槽内，由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高。在该压力作用下，密封面被推开，流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜，此气膜厚度一般在3微米左右。当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时，该气膜厚度十分稳定。密封面间的气膜具有良好的气膜刚度，保证密封运转稳定可靠。干气密封的密封面间形成的气膜具有一定的气膜刚度，气膜刚度越大，干气密封抗干扰能力越强，密封运行越稳定可靠。

[0010] 本实用新型的有益效果是：

[0011] 干气密封摩擦副是目前最为新型一种非接触密封。该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设压槽实现密封端面的非接触运行。

[0012] 1.使用寿命长、运行稳定可靠；干气密封使用寿命为4～5年.

[0013] 2.功率消耗小，仅为接触式机械密封的5％左右；

[0014] 3.与其他非接触式密封相双，气体泄漏量小；

[0015] 4.可实现介质的零逸出，是一种环保型密封；

[0016] 5.辅助系统简单、可靠，使用中不需要维护。附图说明

[0017] 图1为本实用新型结构示意图。

[0018] 图2为动压槽位置图。

[0019] 图3单向螺旋漩涡反冲槽形图结构示意图。

[0020] 图4双向螺旋漩涡反冲槽形图结构示意图。

具体实施方式

[0021] 参见图1、图2，本实用新型干气密封摩擦副中有SiCVs石墨组对的旋转环1、静止环2，旋转环1与静止环2相对应许旋转端面上沿周向均匀分布有多条动压槽3。动压槽与动压槽间形成了密封坝4。动压槽、密封坝与旋转环内壁间有密封堰5。旋转环、静止环如图1所示与弹簧座6、弹簧7、密封圈8、轴套9组成了干气密封。旋转环密封面经过研磨、抛光处理，并在其上面加工出特殊作用的流体动压槽。当然，流体动压槽也可以开设在静止环端面上。一般来说，高速旋转设备干气密封的动压槽加工旋转环上，而低速旋转设备干气密封的动压槽加工静止环上面。

[0022] 旋转环或静止环上的动压槽可采用如图3、图4所示的螺旋漩涡反冲槽。基槽型几何尺寸如下：

[0023] 1)、对数旋转角a：a在10-30°范围内；

[0024] 2)、对数螺旋槽深度h：螺旋槽深度在0.003-0.02mm；

[0025] 3)、对数螺旋槽宽、坝宽比C1：(C1＝θ2/θ1)在0.5-3范围内；

[0026] 4)、对数螺旋槽槽长、堰长比C2：(C2＝(Ro-Rg)/(Rg-Ri)在0.3-4范围内；

[0027] 5)、对数螺旋槽n：n在4-60范围内，沿周向均匀分布；

[0028] 6)、密封面宽b：(b＝Ro-Ri)在5-35mmm范围内。

[0029] 7)、漩涡C在φ0.6-φ1.5之间。

[0030] 上述干气密封摩擦副。可广泛应用与各类高速离心压缩机、膨胀机、风机、离心泵、反应釜等旋转设备的轴封上面。

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