[发明专利]一种超高压零泄漏机械密封端面结构

权利要求书

1.一种超高压零泄漏机械密封端面结构，包括机械密封的动环、静环，所述动环或静环端面的一侧为高压侧即上游，所述动环或静环端面的另一侧为低压侧即下游，其特征在于：所述动环或静环其中之一的端面被分为五个功能结构区域，该系列区域在密封端面环带状区域内分布且从下游侧到上游侧依次为密封坝区、导向功能结构区、低压控漏功能结构区、隔离功能结构区和高压承载功能结构区。导向、低压控漏和隔离功能结构区由周向台阶、微织构和环槽组合构成，其中导向功能结构区另有径向直线槽联通低压控漏、隔离、高压承载功能结构区和上游侧，高压承载功能结构区为锥面构型，在导向、低压控漏和隔离功能结构区之间是密封堰。

2.如权利要求1所述的一种超高压零泄漏机械密封端面结构，其特征在于：所述导向功能结构区由三部分组成，第一部分为呈周期性分布的微织构或周向台阶，其周期数范围为1～100；第二部分为一环槽；第三部分为呈周期性分布的径向直线槽且其与上游侧联通，其周期数范围为2～10，深度范围为5～1000μm，槽区圆心角范围为1～10°。第一部分微织构或周向台阶可与第二部分环槽或与第三部分径向直线槽联通呈发散状。

3.如权利要求1所述的一种超高压零泄漏机械密封端面结构，其特征在于：所述低压控漏和隔离功能结构区均由呈周期性分布的周向台阶组成，其与所述径向直线槽逐一配对联通呈发散型槽即二者周期数一致，其深度范围为1～200μm，宽度范围为0.1～8mm；或则所述低压控漏和隔离功能结构区均由微织构和环槽组成，所述每两个径向直线槽之间均布有2～20个微织构并与所述环槽联通。

4.如权利要求1、2、3所述的一种超高压零泄漏机械密封端面结构，其特征在于：所述环槽均与所述径向直线槽贯通，对于导向和隔离功能结构区所述环槽深度范围为0～500μm，对于低压控漏功能结构区其深度范围为1～500μm，宽度范围均为0.1～5mm。

5.如权利要求1、2、3所述的一种超高压零泄漏机械密封端面结构，其特征在于：所述微织构呈长条状如但不限于长梯形、矩形、L型、平行四边形等织构，对于导向功能结构区和隔离区功能结构区所述微织构深度范围为0～100μm，对于低压控漏功能结构区其深度范围为1～100μm。

6.如权利要求1所述的一种超高压零泄漏机械密封端面结构，其特征在于：所述高压承载功能结构区由呈周期性分布的锥面构成，周期数与所述径向直线槽相同，其锥角范围为1～1000μrad。