[发明专利]具有定型密封面的密封环的非接触式、空隙型密封件

权利要求书

1、用于一对相对转动的元件之间的机械的面密封件，包括第一密封环，所述第一密封环适于不旋转地安装在所述元件之一上，并且相对于所述一元件进行密封；第二密封环适于不旋转地安装在另一元件上，并且相对于所过另一元件进行密封；所述第二密封环沿轴向与第一密封环对准安装；以及设有轴向弹性推动第一密封环的密封面与第二密封环的密封面密封接合的装置；具有密封面的至少一个密封环包括：

无槽的挡圈部分，该挡圈部分从至少所述密封环之一的所述密封面的一个圆周向内延伸；

环状槽形部分，该槽形部分有第一和第二边缘，该边缘限定了取自径向在第一和第二边缘之间的径向宽度W，槽形部分包括：

至少一条连续的槽，其围绕所述环状槽形部分的全部圆周从所述第一边缘连接到所述第二边缘；

沿着所述环状槽形部分的第一边缘设有多个相互间隔开的第一台肩；设置每个静密封环和带相对径向延伸的密封面的相对转动的密封环，所述密封环之一密封地固定在壳体上，另一密封环密封地固定到轴上，在至少所述密封环之一上的密封面包括：

无槽的挡圈部分，该挡圈部分从至少所述密封环之一的密封面的一个圆周向内延伸；以及

环状槽形部分，该槽形部分有第一和第二边缘，该边缘限定了取自径向在第一和第二边缘之间的径向宽度W，其改进的特征在于槽形部分包括：

至少一条连续的槽，其围绕所述环状槽形部分的全部圆周从第一边缘连接到所述第二边缘；

围绕所述环状槽形部分的第一边缘设有多个相互间隔开的第一台肩，各所述第一台肩基本上呈三角形，而且至少有三条三角侧边，各三角形侧边通常包括平缓的弧线；所述三角形的侧边之一限定为底边，该底边与所述环状槽形部分的第一边缘共同延伸，并且由该边缘的圆弧部分限定；所述三角形的另外两条侧边相交点；所述交点通常沿径向与所述三角形的底边相对；各所述第一台肩有几何高度H₁，该几何高度H₁沿径向在所述底边和交点之间测量而得；

围绕环状槽形部分的第二边缘，设有周向间隔开的多个第二台肩，并且由所述连续的槽将第二台肩与第一台肩分分开，所述各第二台肩基本上呈四边形，其包括至少四条边，所述各边由平缓的弧线限定，所述侧边中的第一条边与所述环状槽形部分的第二边缘共同延伸，并且由该边缘的弧线段限定；所述侧边的第二条边相对并基本上平行于所述第一侧边，而且径向分开它们，所述第二侧边包括平缓的沿周向设置的弧线，所述四边形有几何高度H₂，该几何高度由所述第一和第二侧边之间的径向尺寸限定；

其特征是至少所述第一台肩之一沿周向设置在所述两台肩之间，并且位于径向宽度W的尺寸范围之内，而且所述几何高度H₁、H₂有如下关系：

H₁＞0；

H₂＞0；以及

W-H₁＜H₂。

2、按照权利要求1所述的密封件，其特征是：所述第一台肩是起始台肩，所述第一台肩的三角形的另两条三角侧边尺寸大致相等。

3、按照权利要求2所述的密封件，其特征是：所述第一台肩的另两条侧边之一以预定的角度相对于所述第一边缘倾斜，参照根据轴的转动方向，所述两条侧边之一包括拖曳边缘，而所述两条侧边的另一条侧边包括引导边缘。

4、按照权利要求3所述的密封件，其特征是：所述预定的角度范围是约5°到小于90°。

5、按照权利要求4所述的密封件，其特征是：所述预定角度约为15°。

6、按照权利要求1所述的密封件，其特征是：所述几何高度H₁、和H₂大致相等，而且H₁和H₂的高度稍大于宽度W的二分之一。

7、按照权利要求1所述的密封件，其特征是：在台肩和槽之间的相对高度范围大约在25至1500微英寸。

8、按照权利要求7所述的密封件，其特征是：所述相对高度大约为350微英寸。