具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环的制作方法

本申请涉及流体动压，尤其是涉及一种具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环。

背景技术：

1、流体端面非接触式机械密封是通过两相对旋转的密封环，依靠旋转时剪切两个环之间的流体，形成流体动压效应，从而增大端面流体膜承载能力和流体膜刚度。最终使得密封端面长时间处于稳定的非接触状态；流体端面非接触式机械密封通常为单旋向密封，当需要密封的机械装置需要具备正向反向转动的功能时则导致普通的单旋向密封无法适用于此类装置，降低了非接触式机械密封环的适用性。

技术实现思路

1、为了提高非接触式密封环的适用性，本申请提供一种具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环。

2、本申请提供的一种具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环采用如下的技术方案：

3、一种具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，包括密封环，所述密封环的端面上沿密封环的周向开设有至少两个槽体，所述槽体包括朝向远离密封环中心的方向依次开设的多个动压槽，每个所述动压槽的形状均相同，多个所述动压槽沿密封环轴向的投影面积朝向远离密封环中心的方向依次减小，所述动压槽的底壁设置为对称图形。

4、通过采用上述技术方案，将多个动压槽的形状设置为相同的，并且将动压槽的底壁设置为对称图形，使得密封环在正向转动或反向转动时均可实现有效的流体动压效应，而采用多个动压槽的设置便于有效的带动密封环的密封端面形成气膜，从而有效的实现干气密封，将多个动压槽的投影面积依次减小，从而使得多个动压槽能有效的提升端面压力的稳定性，平衡密封环上各个位置的压力，从而提高了密封效果有效降低泄漏量。

5、可选的，所述槽体的多个动压槽共用同一个对称轴。

6、通过采用上述技术方案，将多个动压槽公用同一个对称轴，使得单个槽体的多个动压槽位于同一位置，使得多个动压槽沿着密封环的直径方向对密封环实现不同的压力平衡效果，带动压力进一步分布均匀，实现更好的非接触密封的效果，并且便于对多个动压槽进行加工。

7、可选的，每个所述动压槽远离密封环中心的边缘均贯穿所述密封环设置。

8、通过采用上述技术方案，将动压槽的边缘贯穿密封环，从而便于在干气密封时带动气体流动至动压槽内进行压缩，从而进一步提高了气体带动密封环的端面压力稳定性。

9、可选的，所述动压槽两个相对的侧壁之间的间距朝向远离密封环中心的方向逐渐减小。

10、通过采用上述技术方案，将动压槽两个相对的侧壁之间的间距逐渐减小，从而使得动压槽可以更好的实现对气体的压缩，并且带动气体更好的位于多个动压槽内流动，使得不同动压槽内的气体带动密封环的密封端面具有更好的压力稳定性。

11、可选的，所述动压槽的底壁呈等腰梯形设置。

12、通过采用上述技术方案，将动压槽的底壁呈等腰梯形设置，使得气体在进入等腰梯形的动压槽内被逐次节流，降低端面的泄漏量。

13、可选的，所述动压槽相对的面与靠近密封环中心的面的连接位置均设置为弧形面。

14、通过采用上述技术方案，弧形面的设置提高了气体位于动压槽内的流动效果。

15、可选的，所述槽体的多个动压槽的深度朝向远离密封环中心的方向逐级变深。

16、通过采用上述技术方案，可以使进入动压槽内的气体逐级压缩，有利于带动动压槽内的气体压力均匀分布，与单一动压槽的设置想比，可防止单一动压槽只在外圆位置处产生气体压缩，从而导致压力分布不均匀的现象发生，并且通过将气体在多个动压槽内逐渐节流降压，产生自身的静压开启力，提升密封环密封端面自身的静态开启能力。

17、可选的，每个所述动压槽的侧壁高度均相同。

18、通过采用上述技术方案，将动压槽侧壁高度相同，从而实现对气体的逐级压缩，实现对气体的逐级递减，防止同一动压槽内出现气体压力不均的现象。

19、可选的，所述动压槽的侧壁高度为a，1μm≤a≤20μm。

20、通过采用上述技术方案，便于进一步产生流体动压效应，实现有效的干气密封。

21、可选的，k=(d2-d3)/(d2-d1)，其中，0.4≤k≤0.9，d1为所述密封环的内直径，d2为所述密封环的外直径，d3为沿密封环直径方向相对的动压槽之间的最小间距。

22、通过采用上述技术方案，便于带动密封环各个位置压力分布均匀，进一步提高了气体带动密封环密封端面的压力稳定性。

23、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

24、1.将多个动压槽的形状设置为相同的，并且将动压槽的底壁设置为对称图形，使得密封环在正向转动或反向转动时均可实现有效的流体动压效应，而采用多个动压槽的设置便于有效的带动密封环的密封端面形成气膜，从而有效的实现干气密封，将多个动压槽的投影面积依次减小，从而使得多个动压槽能有效的提升端面压力的稳定性，平衡密封环上各个位置的压力，从而提高了密封效果有效降低泄漏量；

25、2.将多个动压槽公用同一个对称轴，使得单个槽体的多个动压槽位于同一位置，使得多个动压槽沿着密封环的直径方向对密封环实现不同的压力平衡效果，带动压力进一步分布均匀，实现更好的非接触密封的效果，并且便于对多个动压槽进行加工；

26、3.可以使进入动压槽内的气体逐级压缩，有利于带动动压槽内的气体压力均匀分布，与单一动压槽的设置想比，可防止单一动压槽只在外圆位置处产生气体压缩，从而导致压力分布不均匀的现象发生，并且通过将气体在多个动压槽内逐渐节流降压，产生自身的静压开启力，提升密封环密封端面自身的静态开启能力。

技术特征：

1.一种具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：包括密封环(1)，所述密封环(1)的端面上沿密封环(1)的周向开设有至少两个槽体(11)，所述槽体(11)包括朝向远离密封环(1)中心的方向依次开设的多个动压槽(111)，每个所述动压槽(111)的形状均相同，多个所述动压槽(111)沿密封环(1)轴向的投影面积朝向远离密封环(1)中心的方向依次减小，所述动压槽(111)的底壁设置为对称图形。

2.根据权利要求1所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：所述槽体(11)的多个动压槽(111)共用同一个对称轴。

3.根据权利要求1所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：每个所述动压槽(111)远离密封环(1)中心的边缘均贯穿所述密封环(1)设置。

4.根据权利要求1所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：所述动压槽(111)两个相对的侧壁之间的间距朝向远离密封环(1)中心的方向逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：所述动压槽(111)的底壁呈等腰梯形设置。

6.根据权利要求5所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：所述动压槽(111)相对的面与靠近密封环(1)中心的面的连接位置均设置为弧形面(112)。

7.根据权利要求1所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：所述槽体(11)的多个动压槽(111)的深度朝向远离密封环(1)中心的方向逐级变深。

8.根据权利要求7所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：每个所述动压槽(111)的侧壁高度均相同。

9.根据权利要求8所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：所述动压槽(111)的侧壁高度为a，1μm≤a≤20μm。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，其特征在于：k=(d2-d3)/(d2-d1)，其中，0.4≤k≤0.9，d1为所述密封环(1)的内直径，d2为所述密封环(1)的外直径，d3为沿密封环(1)直径方向相对的动压槽(111)之间的最小间距。

技术总结
本申请涉及一种具有双旋向流体动压槽的非接触式机械密封环，包括密封环，所述密封环的端面上沿密封环的周向开设有至少两个槽体，所述槽体包括朝向远离密封环中心的方向依次开设的多个动压槽，每个所述动压槽的形状均相同，多个所述动压槽沿密封环轴向的投影面积朝向远离密封环中心的方向依次减小，所述动压槽的底壁设置为对称图形；本申请具有提高非接触式密封环的适用性的优点。

技术研发人员：刘小明,王泽平,吴诗仁,王渝枢,况力
受保护的技术使用者：中密控股股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12