[发明专利]一种具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环

说明书

本发明涉及一种具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环，密封环端面上开有多个沿端面圆周均匀分布的螺旋槽，每个螺旋槽槽根部为锯齿形。本发明增强了机械密封环端面流体的动压效应，增加了产生动压效应的范围，从而使得机械密封在运转过程中形成稳定的流体膜，端面摩擦程度减小，使用寿命得到极大延长。

技术领域

本发明涉及一种具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环，属于机械密封技术领域，特别适用于泵、压缩机、反应釜等各种旋转机械轴端的端面密封。

背景技术

机械密封，如用于密封气体的干气密封和用于密封液体的上游泵送机械密封，以其独特的性能优势在离心压缩机、风机、反应釜等中高速旋转机械上得到广泛应用。机械密封是通过在密封端面上开设型线为螺旋线、直线或圆弧线的动压槽，各类动压槽中以螺旋槽最为典型。当动环旋转时，利用动压槽较强的动静压效应将气体介质泵入密封端面，进入密封端面的流体在槽根处受阻升压，产生一定的流体动静压力以推开端面，从而使机械密封能够维持在一层微米级气膜的条件下非接触运行，但是目前在工业中广泛使用的螺旋槽机械密封仍存在泄漏率高、流体膜的承载能力有限和流体膜刚度不够大等问题，失效事故时有发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种流体动压效应强、流体膜承载能力和流体膜刚度大、泄漏率低的具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环。

本发明的技术方案是：

一种具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环，密封环端面的一侧为高压侧即上游，另一侧为低压侧即下游，密封环端面上开有3~20个沿端面圆周均匀分布的螺旋槽，螺旋槽开口于端面高压侧，每个螺旋槽槽根部为锯齿形，密封环端面未开槽区域形成密封坝，台槽比（未开槽区域的外圆周弧长与开槽区域的外圆周弧长之比）a₂/ a₁=0.1~5；

每个螺旋槽的轮廓线均由螺旋角相等的对数螺旋线构成，螺旋角α的范围0°＜∣α∣＜90°；

每个螺旋槽槽根部的锯齿个数为2~10个；

槽深为2~100μm。