[发明专利]似蘑菇型槽双向旋转流体动压型机械密封结构

权利要求书

1.似蘑菇型槽双向旋转流体动压型机械密封结构，它包括机械密封的两个密封环，即动环和静环，其特征在于：所述动环或静环中至少有一个密封环的密封端面上周向均布有多个用于液体密封的似蘑菇型槽，所述的似蘑菇型槽由引流槽和回流槽两部分组成；所述的引流槽呈径向延伸，且沿端面径向由上游即高压侧至下游即低压侧方向宽度逐渐变窄；所述的回流槽呈周向和径向双向延伸，回流槽的形状是圆弧或椭圆弧或曲线弧或直线；所述的引流槽末端连接回流槽，所述的似蘑菇型槽之间未开槽区域是密封堰，所述端面上周向未开槽区域形成的环带是密封坝。

2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于：所述引流槽的深度为1-100μm，最佳为3-20μm，两个侧壁是由两条不平行的射线构成，且靠近高压侧的引流槽宽度大于或等于靠近下游侧的引流槽宽度。

3.如权利要求2所述的密封结构，其特征在于：所述回流槽径向长度L₂与周向宽度W₂之比L₂/W₂：1/6≤L₂/W₂≤1/2；所述回流槽与端面上游侧的最小径向距离L₃=0.5mm，所述回流槽与端面下游侧的最大径向距离L₄=5.5mm，所述回流槽的深度h₅：2μm≤h₅≤100μm，最佳为3-20μm。

4.如权利要求3所述的密封结构，其特征在于：所述引流槽沿径向变深，深度沿端面径向由上游至下游方向逐渐变浅；引流槽的基础底面深度h₁：1μm≤h₁≤10μm；变深台阶高度h₂：1μm≤h₂≤10μm；变深台阶数n₀：0≤n₀≤10；所述引流槽变深台阶的长宽比γ₁：1≤γ₁≤5；所述引流槽的径向长度L₁与密封端面宽度W₁之比L₁/W₁：1/5≤L₁/W₁≤1/2。

5.如权利要求4所述的密封结构，其特征在于：所述引流槽沿径向变深，深度排布是沿径向直线收敛变深，引流槽的基础底面深度h₃：1μm≤h₃≤10μm；引流槽在高压侧开口处的深度h₄：1μm≤h₄≤100μm，最佳为3-20μm。

6.如权利要求5所述的密封结构，其特征在于：所述回流槽沿周向和沿径向方向变深，其趋势是两端浅中间深、下游浅上游深，且变深的台阶大小逐渐变小；所述回流槽的基础底面深度h₆：0.5μm≤h₆≤10μm；所述回流槽变深台阶数n₁：0≤n₁≤∞；变深台阶高度h₇：1μm≤h₇≤10μm；所述回流槽的深度h₈：2μm≤h₈≤100μm，最佳为3-20μm；所述回流槽变深台阶的长宽比γ₂：1≤γ₂≤5。

7.如权利要求6所述的密封结构，其特征在于：所述回流槽沿周向和径向方向变深，其趋势是两端浅中间深、下游浅上游深，且沿周向和径向方向呈直线收敛形式的变深；所述回流槽的基础底面深度h₉：0.5μm≤h₉≤10μm；所述回流槽深度h₁₀：2μm≤h₁₀≤100μm，最佳为3-20μm。

8.如权利要求7所述的密封结构，其特征在于：所述分布在引流槽两旁的回流槽可以成对称相等阶梯收敛变深或直线收敛变深，也可以成不相等的阶梯收敛变深或直线收敛变深。

9.如权利要求8所述的密封结构，其特征在于：相邻的所述引流槽可以在其中间增加一个密封堰，从而使蘑菇槽呈周向分离状态。

10.如权利要求9所述的密封结构，其特征在于：所述引流槽两侧可以对称分布多个回流槽。