一種淺槽機(jī)械密封的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械密封領(lǐng)域，涉及一種淺槽機(jī)械密封，特別涉及一種在密封端面設(shè)有槽底為曲面的淺槽機(jī)械密封，適用于各種形式的栗、壓縮機(jī)、分離機(jī)、膨脹機(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、反應(yīng)Il等的密封。
【背景技術(shù)】
[0002]非接觸式機(jī)械密封廣泛應(yīng)用于栗、壓縮機(jī)、分離機(jī)、膨脹機(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、反應(yīng)釜等設(shè)備。公知的非接觸式機(jī)械密封，還存在不足。例如，在平的密封端面開設(shè)螺旋槽、直線槽、T型槽、U型槽、曲面槽等結(jié)構(gòu)的淺槽機(jī)械密封，由于淺槽開口于密封端面的周邊，槽底為平面或淺槽最低點(diǎn)位于密封端面的周邊上，存在泄漏偏大問題，而過大的泄漏率會(huì)限制其在有毒、易燃、易爆介質(zhì)等工況下的應(yīng)用。此外在含有高固體顆粒場合，介質(zhì)中的固體顆粒比較容易從淺槽開口處進(jìn)入密封間隙，造成密封端面的磨損，影響密封的可靠性和穩(wěn)定性，縮短密封的使用壽命。例如，在平的密封端面開設(shè)多孔陣列的多孔端面密封雖然具有較好的防固體顆粒進(jìn)入密封間隙的能力，但是流體動(dòng)壓效應(yīng)較差、耐壓能力較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種在密封端面設(shè)有槽底面為曲面的淺槽機(jī)械密封。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
1.一種淺槽機(jī)械密封，包括動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，在動(dòng)環(huán)的密封端面上，或者在靜環(huán)的密封端面上設(shè)有淺槽，淺槽的底面是曲面，所述的曲面是由一圓周在密封環(huán)上按運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)所形成的光滑連續(xù)曲面，所述的曲面的最低點(diǎn)在密封端面內(nèi)周邊和外周邊之內(nèi)，工作時(shí)兩個(gè)密封環(huán)的密封端面近乎貼合，間隙中有密封介質(zhì)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)動(dòng)環(huán)相對(duì)于靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，密封介質(zhì)通過兩密封端面間的間隙泄漏。
[0005]所述的曲面的高斯曲率為正。
[0006]所述的淺槽在密封端面的外周邊和內(nèi)周邊都沒有開口。
[0007]所述的淺槽開口于密封端面的外周邊。
[0008]所述的淺槽開口于密封端面的內(nèi)周邊。
[0009]所述的淺槽具有從內(nèi)徑側(cè)向外徑側(cè)逐漸變深然后逐漸變淺的形狀。
[0010]所述的淺槽還具有陡立的側(cè)壁。
[0011]所述的淺槽具有沿周向逐漸變深然后逐漸變淺的形狀。
[0012]所述的淺槽具有沿周向逐漸變深的形狀。
[0013]所述的圓周的半徑的范圍為25~500毫米，所述的曲面最低處的深度的范圍為0.5-200微米，所述的淺槽的數(shù)量的范圍為2?200個(gè)。
[0014]所述的密封端面設(shè)有一組相同的、沿圓周方向按規(guī)律分布的淺槽，或者包含若干組不同的淺槽，每組沿圓周方向均勻分布。
[0015]進(jìn)一步，在密封端面上還設(shè)有T型槽或圓弧槽、螺旋槽、矩形槽等常規(guī)結(jié)構(gòu)形式的流槽來增強(qiáng)動(dòng)壓效應(yīng)，或者還設(shè)有環(huán)槽來抑制泄漏，或者還設(shè)有導(dǎo)流槽來增強(qiáng)密封流體的流動(dòng)。
[0016]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:與淺槽開口于密封端面周邊，且平底等深的或淺槽最低點(diǎn)位于密封端面周邊上的淺槽機(jī)械密封相比，具有更小的泄漏率和更優(yōu)良的防止固體顆粒進(jìn)入密封間隙的能力；與多孔端面密封相比，流體動(dòng)壓效應(yīng)更強(qiáng)，耐壓能力更高，壽命更長。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，一種典型淺槽形狀示意圖。
[0018]圖2是圖1所示形狀的俯視圖。
[0019]圖3是圖1所示淺槽形成示意圖。
[0020]圖4是圖3的俯視圖。
[0021]圖5是圖3的局部放大圖。
[0022]圖6是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0023]圖7是圖6所示形狀的俯視圖。
[0024]圖8是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0025]圖9是圖8所示形狀的俯視圖。
[0026]圖10是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0027]圖11是圖10所示形狀的俯視圖。
[0028]圖12是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0029]圖13是圖12所示形狀的俯視圖。
[0030]圖14是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0031]圖15是圖14所示形狀的俯視圖。
[0032]圖16是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0033]圖17是圖16所示形狀的俯視圖。
[0034]圖18是本發(fā)明給出的一種淺槽機(jī)械密封中，另一種典型淺槽形狀示意圖。
[0035]圖中:1密封端面外周邊；2密封端面內(nèi)周邊；3淺槽；4圓周。
[0036]上述各三維圖中，為了更直觀描述淺槽形狀以及其形成，放大了密封端面軸向尺寸，軸向尺寸值僅為示意性目的。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
實(shí)施例一:請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4和圖5。
[0038]—種淺槽機(jī)械密封，包括動(dòng)環(huán)和靜環(huán)，在動(dòng)環(huán)的密封端面上，或者在靜環(huán)的密封端面上設(shè)有淺槽，淺槽的底面是曲面，所述的曲面是由一個(gè)直徑為175毫米、與密封環(huán)平的密封端面傾斜角度為0.04弧度的圓周在密封環(huán)上按運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)所形成的光滑連續(xù)曲面，工作時(shí)兩個(gè)密封環(huán)的密封端面近乎貼合，間隙中有密封介質(zhì)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)動(dòng)環(huán)相對(duì)于靜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，密封介質(zhì)通過兩密封端面間的間隙泄漏。所述的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是傾斜于密封端面的圓周做由一個(gè)平行于密封端面的直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)垂直于密封端面的直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。所述的曲面的高斯曲率為正。所述的曲面的最低點(diǎn)在密封端面中徑圓周附近。所述的淺槽在密封端面的外周邊和內(nèi)周邊都沒有開口。所述的淺槽具有從內(nèi)徑側(cè)向外徑側(cè)逐漸變深然后逐漸變淺的形狀。所述的淺槽具有沿周向逐漸變深然后逐漸變淺的形狀。
[0039]本實(shí)施例中，所述的淺槽最低處的深度為5微米，在密封端面設(shè)有一組沿圓周方向均布的、相同的淺槽，淺槽的數(shù)量為9個(gè)，這些淺槽彼此不連接，相隔一定距離。該淺槽關(guān)于密封環(huán)的徑向線是大體對(duì)稱的，適用于可雙向旋轉(zhuǎn)的機(jī)械密封。由于該淺槽在密封端面內(nèi)外周邊都沒有開口，具有更小的泄漏率和更優(yōu)良的防止固體顆粒進(jìn)入密封間隙的能力。淺槽的深度在迎風(fēng)側(cè)沿周向是逐漸減小的，對(duì)密封介質(zhì)有更強(qiáng)的壓縮能力，因此動(dòng)壓效應(yīng)更大，耐壓能力更高，壽命更長。
[0040]實(shí)施例二:請(qǐng)參閱圖6和圖7。
[0041]