[实用新型]端面密封组件

说明书

本实用新型公开了一种端面密封组件，所述端面密封组件包括：第一密封环，所述第一密封环形成有第一端面；第二密封环，所述第二密封环形成有与所述第一端面正对的第二端面，所述第一端面与所述第二端面之间形成密封间隙；其中，所述第一端面与所述第二端面中的至少一个上形成有周向槽，所述周向槽位于高压侧与低压侧之间以控制所述密封间隙内流体相变的潜在位置。根据本实用新型的端面密封组件，可改善密封间隙内的压力分布，控制流体相变的潜在位置，扩大润滑区域，即使发生相变，可以有效减少磨损，显著提高端面密封组件的工作寿命。

技术领域

本实用新型涉及机械密封技术领域，尤其是涉及一种端面密封组件。

背景技术

机械密封端面结构在各种旋转式流体机械中是基础的关键部件。机械密封是在垂直于旋转轴线的端面流体压力和补偿元件的作用及辅助密封的共同作用下，保持密封环贴合且相对滑动，构成的流体泄漏少的装置。普遍的机械端面密封，对于气体介质和液体介质的密封，均有相对成熟的密封端面和结构设计。随着密封技术的发展和密封应用介质的延伸，对于在密封两侧因压力和温度的不同而可能发生相变的介质应用，相关的设计还存在不足和空白。此类应用场景基本上是介质在密封腔体内，处于一定的温度和压力的状态下而保持液态，而在密封之外的条件下，则会变为汽相。所以，在密封端面上通常会发生相变，如果不采取针对性的设计对相变进行控制，如果介质在密封间隙内全部发生相变，则密封可能无法有效工作，甚至出现失效或者事故。对于这种情况，较常见的是接触式的机械端面密封，其端面不设置任何槽型，基本为平端面。这种设计的弊端是密封端面磨损较大，寿命相对较短，故而也有一些非接触式端面密封的端面采用局部设置浅槽的设计，这种利用流体动压效应的机械密封，往往是依据端面的旋转方向，设置动压浅槽，如几微米到几十微米深度的螺旋形浅槽，可以兼顾摩擦磨损改善和泄漏率的控制两方面的优势。但是传统的这种动压槽大多具有方向性，而在旋转方向需要兼顾的情况，甚至在低速的情况下，动压槽的优势会降低，密封在介质相变的情况下也可能随之失效。同时，能够提供动压的浅槽的加工成本往往也都比较高。本申请旨在设计一种端面密封组件，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种端面密封组件，可改善密封间隙内的压力分布，控制流体相变的潜在位置，扩大润滑区域，即使发生相变，可以有效减少磨损，显著提高端面密封组件的工作寿命。

根据本实用新型的端面密封组件，包括：第一密封环，所述第一密封环形成有第一端面；第二密封环，所述第二密封环形成有与所述第一端面正对的第二端面，所述第一端面与所述第二端面之间形成密封间隙；其中，所述第一端面与所述第二端面中的至少一个上设置有周向槽，所述周向槽位于高压侧与低压侧之间以控制所述密封间隙内流体相变的位置。

本实用新型所涉及的端面密封组件，流体由高压侧向低压侧流入密封间隙后，在密封间隙内的压力沿径向逐渐降低，由于在第一端面与第二端面的至少一个上设有周向槽，流体在流入周向槽后，压力停止降低，使流体压力稳定在一个范围，从而使端面密封组件具备控制密封间隙内流体的压力高于流体饱和蒸气压的能力，进而控制相变发生的潜在位置，扩大润滑区域，有效减少磨损，显著提高端面密封组件的工作寿命。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一端面与所述第二端面中的中的至少一个上设置有在高压侧向低压侧延伸的径向槽。

根据本实用新型的一些实施例，所述径向槽构造为多个，且多个所述径向槽在所述第一端面和/或第二端面的周向上间隔布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述径向槽包括：第一径向槽，所述第一径向槽构造为邻近高压侧的多个，多个所述第一径向槽在周向上间隔布置；第二径向槽，所述第二径向槽构造为邻近低压侧的多个，多个所述第二径向槽在周向上间隔布置，所述第一径向槽与所述第二径向槽在周向上交错布置。

根据本实用新型的一些实施例，所述周向槽邻近低压侧的侧壁与每个所述第一径向槽的邻近高压侧的一端连通。