[发明专利]三元扭曲型槽端面机械密封结构

权利要求书

1.一种三元扭曲型槽端面机械密封结构，包括机械密封的动环和静环，所述动环和静环中至少一个密封环的密封端面上加工有沿圆周均匀分布的三元扭曲型槽(1)，所述三元扭曲型槽由两侧壁和三维扭曲变深槽底面组成，三元扭曲型槽的侧壁包括迎风侧三元扭曲壁面(11)和背风侧三元扭曲壁面(13)，三维扭曲变深槽底面(12)自密封环外周侧壁向密封环中心逐渐呈扭曲状变浅，并在密封坝(3)外侧与密封端面相交；三元扭曲型槽(1)的侧壁与密封环外周侧壁的相交线垂直于密封端面；三元扭曲型槽(1)的侧壁与密封端面的相交线分为两段，介质入口侧相交线为螺旋线，介质泄漏侧相交线为径向直线。

2.根据权利要求1所述的三元扭曲型槽端面机械密封结构，其特征在于：所述背风侧三元扭曲壁面(13)与三维扭曲变深槽底面(12)的相交线(132)在密封端面上的投影线为螺旋线，所述迎风侧三元扭曲壁面(11)与三维扭曲变深槽底面(12)的相交线(112)在密封端面上的投影线为螺旋线。

3.根据权利要求2所述的三元扭曲型槽端面机械密封结构，其特征在于：所述的螺旋线采用对数螺旋线。

4.根据权利要求2或3所述的三元扭曲型槽端面机械密封结构，其特征在于：所述三元扭曲型槽在外径r_o处的圆弧夹角θ_g与对应密封堰在同一半径处的圆弧夹角θ_l之比θ_g/θ_l的优选值范围为θ_g/θ_l＝0.5～2.0；所述三元扭曲型槽的径向开槽宽度(r_o-r_g)与密封端面宽度(r_o-r_i)之比(r_o-r_g)/(r_o-r_i)的优选值范围为0.45～0.85；所述三元扭曲壁面与密封端面位于入口侧的相交线径向宽度(r_o-r_h)与三元扭曲型槽径向宽度(r_o-r_g)之比(r_o-r_h)/(r_o-r_g)的取值范围为0.5～1.0；所述三元扭曲型槽的槽深为0～20μm，入口侧深度为5～20μm，泄漏侧槽深为0～5μm；其中，密封介质为气体时，所述三元扭曲型槽的槽深为0～12μm，入口侧深度为5～12μm，泄漏侧槽深为0～2μm；密封介质为液体时，所述三元扭曲型槽的槽深为0～20μm，入口侧深度为10～20μm，泄漏侧槽深为0～5μm。