[发明专利]一种具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环

权利要求书

1.一种具有多锯齿形螺旋槽的机械密封环，密封环端面的一侧为高压侧即上游，另一侧为低压侧即下游，密封环端面上开有多个沿端面圆周均匀分布的螺旋槽，螺旋槽开口于端面高压侧，每个螺旋槽槽根部为锯齿形，密封环端面未开槽区域形成密封坝；每个螺旋槽的轮廓线均由螺旋角相等的对数螺旋线构成，锯齿形槽根的顶点是构成轮廓线的对数螺旋线自然延伸相交而成；螺旋槽的槽根处于距离密封端面中心的同一径向距离的位置，沿周向分布。

2.根据权利要求1所述的机械密封环，其特征在于，密封环端面所开螺旋槽的个数为3~20个。

3.根据权利要求1所述的机械密封环，其特征在于，每个螺旋槽槽根部的锯齿个数为2~10个。

4.根据权利要求1所述的机械密封环，其特征在于，密封环端面台槽比a₂/ a₁=0.1~5。

5.根据权利要求1所述的机械密封环，其特征在于，构成螺旋槽轮廓线的对数螺旋线的螺旋角α的范围0°＜∣α∣＜90°。

6.根据权利要求1所述的机械密封环，其特征在于，螺旋槽槽深为2~100μm。

7.根据权利要求1所述的机械密封环，其特征在于，单个多锯齿形螺旋槽的构造过程为：以对数螺旋轮廓线l₁为基准线，并以O为圆心，分别顺时针旋转φ、2×φ......(n-1)×φ角得到辅助对数螺旋线l₂、l₃......和对数螺旋轮廓线l_n，其中°，式中，N为密封环端面上所开螺旋槽的个数，n为螺旋槽槽根部的锯齿个数；且l₁、l₂.....l_n与槽根圆圆弧l_g的交点分别为O₁、O₂......O_n；对数螺旋轮廓线l₁以O₁为圆心顺时针旋转θ角得到辅助对数螺旋线l₁；对数螺旋轮廓线l_n以O_n为圆心逆时针旋转γ角得到辅助螺旋线l_n'，其中，夹在对数螺旋轮廓线l₁和l_n中间的辅助对数螺旋线l₂、l₃......l_n-1分别以O₂、O₃......O_n-1为圆心逆时针旋转γ角得到辅助对数螺旋线l₂'、l₃'......l_n-1'，辅助对数螺旋线l₂、l₃......l_n-1再以O₂、O₃......O_n-1为圆心顺时针时旋转θ角得到辅助对数螺旋线l₂、l₃......l_n-1；辅助对数螺旋线l₁和辅助对数螺旋线l₂'相交于点A₁，辅助对数螺旋线l₂和辅助对数螺旋线l₃'相交于点A₂，以此类推，辅助对数螺旋线l_n-1和辅助对数螺旋线l_n'相交于点A_n-1；多锯齿型螺旋槽的轮廓线由线l₁、点O₁、线l₁、点A₁、线l₂'、点O₂、线l₂、点A₂、线l₃'、点O₃、线l₃.....点A_n-1、线l_n'、点O_n、线l_n所围成。

8.根据权利要求7所述的机械密封环，其特征在于，0°<∣θ∣≤90°，0°<∣γ∣<18°。