[发明专利]三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液体机械密封结构

权利要求书

1.三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液体机械密封结构，包括 机械密封的动环、静环，所述动环和静环的端面的一侧为高压侧即上 游，所述动环和静环的端面的另一侧为低压侧即下游，所述动环和静 环的端面上设有一不开槽的平面环形密封坝和沿径向呈收敛斜面的环 形槽，其特征在于：所述动环或静环中至少有一个密封端面上均布有 多个用于液体密封的三维型槽，所述三维型槽由具有三维似鱼鳞织构 底面特征的泵汲槽和螺旋槽组成，所述的泵汲槽呈径向延伸，所述泵 汲槽的织构排布是沿端面径向由上游至下游方向织构深度逐渐变浅， 且所述泵汲槽沿端面径向由上游至下游方向宽度逐渐变窄；所述的螺 旋槽呈周向和径向双向延伸，所述螺旋槽的织构排布是沿端面周向呈 中间织构深度较深、两边织构深度逐渐变浅，且沿端面径向呈上游织 构深度较深、下游织构深度较浅；所述的泵汲槽末端连接螺旋槽，所 述的泵汲槽连通所述的环形槽；所述三维型槽之间的未开槽区域是密 封堰。

2.根据权利要求1所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液 体机械密封结构，其特征在于：所述三维型槽在密封端面上呈中心对 称分布。

3.根据权利要求1或2所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压 型液体机械密封结构，其特征在于：所述泵汲槽和所述螺旋槽中的似 鱼鳞织构排布为槽中部织构较粗大、槽两边织构较细小。

4.根据权利要求3所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液 体机械密封结构，其特征在于：来流方向与所述三维型槽的似鱼鳞织 构的长轴垂直，与似鱼鳞织构的短轴平行。

5.根据权利要求4所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液 体机械密封结构，其特征在于：所述三维型槽的基础底面深度h₀： 0.25μm≤h₀≤50μm；所述三维型槽的似鱼鳞织构数量n：0≤n≤∞，深度 h₁是：0.5μm≤h₁≤10μm；所述似鱼鳞织构的长、短轴的长度比γ：1≤γ≤5； 所述泵汲槽的深度h₂：1μm≤h₂≤150μm；所述泵汲槽的径向长度l₁与 密封端面宽度W之比l₁/W：0≤l₁/W＜1；所述螺旋槽的深度h₃： 2μm≤h₃≤150μm；所述螺旋槽与端面上游侧的最小径向距离l₂是 0.5mm，所述螺旋槽与端面下游侧的最大径向距离l₃是6.5mm。

6.根据权利要求5所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液 体机械密封结构，其特征在于：所述螺旋槽依照其与泵汲槽的连接点 对称分布。

7.根据权利要求6所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液 体机械密封结构，其特征在于：所述螺旋槽大体上是呈鱼尾形的双向 槽。

8.根据权利要求5所述的三维似鱼鳞织构底面型槽流体动压型液 体机械密封结构，其特征在于：所述螺旋槽是沿其与泵汲槽的连接点 单向分布的单向槽。