[实用新型]一种摩擦副

说明书

本实用新型公开了一种摩擦副，包括：第一密封环和第二密封环，第一密封环设有第一摩擦平面；第二密封环设有第二摩擦平面；第一密封环与第二密封环叠置，使得第一摩擦平面和第二摩擦平面相互接触；第一摩擦平面和第二摩擦平面上分别设有附着层，使得第一密封环和第二密封环在水润环境下达到超滑工作状态。本实用新型减小了密封液膜的厚度，降低了摩擦副的泄漏率。

技术领域

本实用新型涉及机械密封领域，特别涉及一种摩擦副。

背景技术

机械密封属于旋转轴密封的一类，在化工、石油、纺织、运输、电力、农业等诸多行业中具有广泛的应用。

然而，在机械密封的运行过程中，根据机械密封的工作状态不同，密封液膜的厚度有所不同：常见的非接触型密封面的密封液膜厚度约为10μm，接触型密封的密封液膜厚度通常小于1μm。通常情况下，密封液膜厚度过大则造成密封效果不佳、泄漏量大；密封液膜厚度过小则造成密封表面之间发生接触、产生磨损。

密封液膜的厚度由密封面的表面形貌轮廓所确定。现有的机械密封的密封面在装配之前通常需要进行研磨和抛光，使得密封面尽量光滑，达到较低粗糙度(Ra0.2μm)，防止由于密封面的局部凸起造成接触、碰撞与磨损。

密封液膜的厚度的下限由加工及装配精度所限制。正常情况下，如图1所示，密封面的摩擦状态处于“全膜润滑+局部边界润滑”的状态，局部的边界润滑状态限制了密封液膜厚度的进一步减小。例如，在水润滑机械密封中，在表面粗糙度Ra＝0.1μm的密封面间，密封液膜的厚度无法低于0.45μm，否则将出现大面积的密封表面局部接触并产生磨损。由此，由于密封液膜的厚度无法进一步降低，则在确保密封表面不发生大面积磨损的前提下，导致机械密封的泄漏率无法进一步降低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种摩擦副，以解决现有技术中由于密封液膜的厚度无法进一步降低，则在确保密封表面不发生大面积磨损的前提下，导致机械密封的泄漏率无法进一步降低的问题。

为了解决以上问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种摩擦副，包括：第一密封环和第二密封环，所述第一密封环设有第一摩擦平面；所述第二密封环设有第二摩擦平面；所述第一密封环与所述第二密封环叠置，使得所述第一摩擦平面和所述第二摩擦平面相互接触；

所述第一摩擦平面和所述第二摩擦平面上分别设有附着层，使得所述第一密封环和第二密封环在水润环境下达到超滑工作状态。

优选地，所述第一摩擦平面和所述第二摩擦平面之间的间隙内设有密封液膜，所述密封液膜的厚度小于或等于0.1μm。

优选地，所述第一摩擦平面和所述第二摩擦平面之间摩擦系数小于或等于0.01。

优选地，第一密封环和第二密封环的材料分别为碳化硅。

优选地，所述附着层通过硅氧溶胶脱水固化而成。

优选地，所述第一摩擦平面和所述第二摩擦平面上分别设有氧化层，所述氧化层的厚度15nm～25nm。

本实用新型至少具有以下优点之一：

本实用新型所提供的摩擦副可以应用于水润滑机械密封，这种摩擦副能够在水环境下达到超滑工作状态，其液膜厚度在0.1μm的数量级、摩擦系数远低于0.01，并且摩擦表面(第一摩擦平面和第二摩擦平面)没有可观测到的磨损，即摩擦副在运行过程中不发生显著磨损。这种在工作状态下的机械密封能够在无显著磨损的情况下，减小了密封液膜的厚度，大幅度降低了流经密封间隙的密封介质的泄漏率。

由此解决了现有技术中由于密封液膜的厚度无法进一步降低，则在确保密封表面不发生大面积磨损的前提下，导致机械密封的泄漏率无法进一步降低的问题。

附图说明