专利名称：双列同向流体动压槽上游泵送机械密封的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，它是属于流体密封技术特别是机械密封技术领域。它主要是通过在密封动环或静环上开设两列倾斜方向相同的流体动压槽，其间有一密封坝将两者分开，以实现该非接触式机械密封具有良好的较高的密封能力和防固体颗粒能力的。
目前，在石油化工和石油工程中广泛使用着各种类型的机械密封，但由于它们都存在不同的缺陷和不足，使得使用单位不甚满意。如文献Journal of Lubrication Technology(August，1994，pp625)中介绍了两种具有Y形螺旋槽和人字形螺旋槽的无泄漏非接触式机械密封，在低压下具有较好的密封性能，且具有良好的工作稳定性；但密封能力较低，且一旦固体颗粒进入密封面之间，难以及时排除而形成积累，很容易造成密封面之间的膜粒磨损而失效。又如EP0564153A1中公开了一种具有双列螺旋槽的非接触式机械密封，具有较佳的启动性能和防固体颗粒能力，可用作双向旋转工况下输送液体类泵用轴封，但其密封能力较低，使用范围有限。在中国专利97228284.X中也介绍了一种具有双列反向流体动压槽型非接触式机械密封，指出其具有较高的流体膜刚度和防固体颗粒能力，但极易把固体颗粒泵入密封端面之间而产生磨粒磨损。在专利00239202.X中介绍了一种双列反向流体动压槽自润滑非接触式机械密封，与上一双列流体动压槽非接触式机械密封相比，该新型机械密封具有优良的密封性能、自润滑功能、更佳的工作稳定性和可靠性、良好的防固体颗粒性能和开停车功能等优点，但该密封亦存在密封能力较低、防固体颗粒能力有限、不能用于密封含固体颗粒浓度较高的介质。
本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供了一种新型的双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，它主要是针对现有技术中的流体动压非接触式机械密封存在的如因泵入固体颗粒而易发生磨粒磨损、启动性能差、开发出的具有较高的密封能力、理想的排除固体颗粒功能的新型双列同向动压槽上游泵送机械密封。它主要是通过在密封动环或静环上开设两列倾斜方向相同的流体动压槽，其间有一密封坝将两者分开，以实现该非接触式机械密封具有良好的较高的密封能力和防固体颗粒能力的。
附
图1即为本实用新型专利的带缓冲液辅助系统密封结构示意图。
附图2即为本实用新型专利开设流体动压槽的密封动环示意图。
附图3为本实用新型专利的密封摩擦副横向剖面结构示意图。
附图4为本实用新型专利的不带缓冲液辅助系统密封结构示意图。
附图的图面说明如下1----轴套套2----弹簧座3----弹簧 4----密封箱 5----密封动环6----辅助密封圈 7----辅助密封圈 8----密封静环 9----压盖 10----油封11----油封盖 12----上游动压槽 13----密封坝 14----下游动压槽该双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，主要是由密封动环(5)、密封静环(8)、若干辅助密封圈、弹性元件、旋转轴套(1)、密封箱(4)、压盖(9)、油封(10)等构成，其主要的技术特点是在密封动环(8)的端面开设两列流体动压槽，一列为上游动压槽(12)，另一列为下游动压槽(14)；下游动压槽(14)自密封环的内径Di开始，延伸至直径Dd1，上游动压槽(12)自直径Dd2开始，一直延伸至密封环的外径Do，两列流体动压槽的倾斜方向一致，均与动环的旋转方向相反；在两列动压槽的中间形成一由直径Dd1和Dd2所形成的密封坝(13)。其密封动环(5)端面上的两列流体动压槽型线可以是螺旋线、圆弧、直线或任何其它形式的曲线；其流体动压槽可以开在密封动环(5)的端面上，也可以开在密封静环(8)的端面上。在实际设计中，其上面的两列动压槽的数量可以相等，也可以不等；其动压槽的深度h1和h2可以相等，也可以不等，两者沿径向可以是定值，也可以是变化的；该机械密封还可根据设计需要可以带缓冲液辅助系统(如附
图1)，也可以不带缓冲液辅助系统(如附图4)，视具体的密封介质而定。
下面将结合附图和实施例来详述本实用新型的结构特点。
在实际设计和制造中，设计者是依照附图2所述的设计要求进行设计并制造出本实用新型所述的具有双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，即带有新型动压槽的密封动环，并按常规操作将其设置在待密封的设备上。该机械密封工作时，其工作原理是这样实现的在静止状态下，带压含固体颗粒的被密封流体进入上游动压槽(12)，而中间密封坝(13)阻止其进一步向下游动压槽区流动而实现停车密封功能。在正常工作状态下，上游流体动压槽的主要作用一是把进入密封面间介质中的固体颗粒及时泵送至高压侧，避免产生磨粒磨损，二是在此区域借助流体动压效益能部分地降低被密封流体的压力；下游流体动压槽(14)的主要作用是把泄漏至此区域的被密封流体全部泵送至高压侧，实现无泄漏密封功能，同时形成具有一定刚度的流体膜把两密封面分开并保持非接触状态。
附图4所示的结构为不带缓冲液辅助系统的机械密封结构示意图，该密封结构一般用于被密封介质的危险性较低或含固体颗粒浓度较低的场合。
与现有技术相比，本实用新型具有以下突出的优点(1)新型双列同向流体动压槽上游泵送机械密封可实现被密封流体的无泄漏，具有优良的密封功能，基本消除了对环境的污染。可适用于输送各种易燃、易爆、巨毒、昂贵等工艺流体的旋转机械类尤其是转子泵用轴封。
(2)具有良好的排除固体颗粒功能。可以避免把被密封流体中的固体颗粒泵送至密封端面之间造成磨粒磨损，因此，该密封可用于输送含有一定固体颗粒工艺流体的旋转机械类轴封。
本实用新型所述的的双列同向流体动压槽上游泵送机械密封具有优良的密封性能、密封能力强、无环境污染、摩擦功耗低、使用寿命长、良好的排除固体颗粒性能等优点，其成功的开发应用不仅可以提高我国机械密封技术水平，又能大大提高现行运行设备运行的稳定性和可靠性，节能降耗、降低环境污染程度和相应的环保投入，产生的经济效益和社会效益是相当可观的。
权利要求1.双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，它主要是由密封动环(5)、密封静环(8)构成，其特征在于在密封动环(8)的端面开设两列流体动压槽，一列为上游动压槽(12)，另一列为下游动压槽(14)；下游动压槽(14)自密封环的内径Di开始，延伸至直径Dd1，上游动压槽(12)自直径Dd2开始，一直延伸至密封环的外径Do，两列流体动压槽的倾斜方向一致，均与动环的旋转方向相反；在两列动压槽的中间设置一条由直径Dd1和Dd2所构成的密封坝(13)。
2.根据权利要求1所述的双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，其特征在于所述的密封动环(5)端面上的两列流体动压槽型线可以是螺旋线、圆弧线、或直线。
3.根据权利要求1所述的双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，其特征在于所述的流体动压槽可以开在密封动环(5)的端面上，也可以开在密封静环(8)的端面上。
专利摘要一种新型的双列同向流体动压槽上游泵送机械密封，主要是通过在密封动环或静环上开设两列倾斜方向相同的流体动压槽，其间有一密封坝将两者分开，从结构上改变了密封副的端面，从而以实现该非接触式机械密封具有良好的较高的密封能力和防固体颗粒能力的。该密封可适用作离心泵、离心压缩机和搅拌设备用轴封，既可用于密封洁净的、无危险性的工艺流体，又可用于密封易汽化、易结晶、高危险性、高含固体颗粒的工艺介质的机泵。
文档编号F16J15/40GK2534429SQ0127956
公开日2003年2月5日 申请日期2001年12月27日 优先权日2001年12月27日
发明者郝木明, 胡丹梅 申请人:中国石油天然气股份有限公司, 石油大学(华东)