本文公開(kāi)的實(shí)施例總體上涉及機(jī)械端面密封件和用于減少所述機(jī)械端面密封件的旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間的摩擦的方法。
背景技術(shù):
機(jī)械端面密封件通常用于密封兩個(gè)部件,其中一個(gè)部件可以是固定密封件,另一個(gè)部件可以是旋轉(zhuǎn)密封件。在這種情況下,機(jī)械端面密封件的常見(jiàn)故障模式是由于旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間的高摩擦所導(dǎo)致的過(guò)熱。旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間的摩擦通常受諸如靜態(tài)負(fù)荷和材料副(materialpair)的因素的影響。理想的機(jī)械密封件的設(shè)計(jì)改進(jìn)是減少對(duì)這些因素的依賴從而避免過(guò)熱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文所描述的實(shí)施例涉及一種機(jī)械端面密封件和通過(guò)使用所述機(jī)械端面密封件減少兩個(gè)密封件之間的摩擦的方法。
通常,所述機(jī)械端面密封件包括槽組,槽組配置成從密封件的內(nèi)部接收潤(rùn)滑劑,引導(dǎo)潤(rùn)滑劑通過(guò)槽組以抵消密封件上的壓力負(fù)荷,并且將潤(rùn)滑劑排放到密封件的外部。使用該機(jī)械端面密封件可減少摩擦和從密封界面攜帶的熱量。此外,本文所描述的機(jī)械端面密封件可以對(duì)潤(rùn)滑劑的正常流動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行重定向,從而減少潤(rùn)滑劑從機(jī)械端面密封件的泄漏。
注意,術(shù)語(yǔ)“密封件的外部”是指周?chē)h(huán)境,而術(shù)語(yǔ)“密封件的內(nèi)部”是指:(1)與“密封件的外部”相比而言的密封件的較高壓力側(cè);和/或(2)潤(rùn)滑劑源的一側(cè)。注意,在一些實(shí)例中,潤(rùn)滑劑源的一側(cè)可以具有低于“密封件的外部”的壓力,例如,低于環(huán)境壓力。還應(yīng)注意,“密封件的內(nèi)部”可以是相對(duì)于密封件的外表面而言的外側(cè),或相對(duì)于密封件的外表面而言的內(nèi)側(cè),這取決于外側(cè)和內(nèi)側(cè)中的哪一個(gè)暴露于制冷劑氣體和壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑的壓力。類似地,“密封件的內(nèi)部”可以是外側(cè)或內(nèi)側(cè),這取決于外側(cè)和內(nèi)側(cè)中的哪一個(gè)暴露于制冷劑氣體和壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑的壓力。
在一些實(shí)施例中,機(jī)械端面密封件在可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)部件之間提供密封。其中一個(gè)部件可以是固定密封件,而另一個(gè)部件可以是旋轉(zhuǎn)密封件。機(jī)械端面密封件可以包括經(jīng)修改形成多個(gè)槽組的表面。在一個(gè)實(shí)例中,多個(gè)槽組可被蝕刻到固定密封件和/或旋轉(zhuǎn)密封件中。多個(gè)槽組中的每一個(gè)可以包括進(jìn)給槽、收集槽、分配槽、收集器、保持腔和排出槽。
在一些實(shí)例中,槽組的協(xié)同效應(yīng)用于將潤(rùn)滑劑引導(dǎo)至旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間的界面,而不形成穿過(guò)密封件界面的泄漏通道。在一些實(shí)例中,引導(dǎo)在密封界面處的潤(rùn)滑劑產(chǎn)生的冷卻效果通過(guò)槽組的協(xié)同作用來(lái)實(shí)現(xiàn),以從旋轉(zhuǎn)和固定密封件之間的界面移除潤(rùn)滑劑并且促進(jìn)潤(rùn)滑劑的循環(huán)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,槽組,即進(jìn)給槽、收集槽、分配槽、收集器、保持腔和排出槽彼此流體連通。在一些實(shí)例中,在密封件正在旋轉(zhuǎn)且流體動(dòng)力將旋轉(zhuǎn)密封件與固定密封件分離的情況下,槽組彼此流體連通。在這種情況下,在密封表面的非蝕刻部分上,流動(dòng)通道可處于有限的流體連通。在一些實(shí)例中,當(dāng)密封件停下來(lái)時(shí),密封件上的預(yù)負(fù)荷可以使密封表面擠出密封表面之間的潤(rùn)滑劑并使密封表面彼此接觸。在一些實(shí)例中,對(duì)于這一點(diǎn),流動(dòng)通道可以彼此不流體連通,因此,可通過(guò)中斷流動(dòng)通道來(lái)抑制穿過(guò)密封件的泄漏。
在一些實(shí)例中,進(jìn)給槽可以包括從第一端延伸到第二端的多個(gè)流動(dòng)通道。在一個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)給槽可以配置成使得新鮮潤(rùn)滑劑可從密封件的內(nèi)側(cè)通過(guò)進(jìn)給槽的第一端引入并且朝向進(jìn)給槽的第二端引導(dǎo)。
在一些實(shí)例中,收集槽可以包括從第三端延伸到第四端的多個(gè)流動(dòng)通道。在一個(gè)實(shí)施方式中,收集槽可以配置成使得來(lái)自進(jìn)給槽的第二端的潤(rùn)滑劑可被收集在收集槽的第三端處。
注意,在一些情況下,當(dāng)在旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),流體動(dòng)力可以將密封表面分離,并且潤(rùn)滑劑可以經(jīng)由進(jìn)給槽而供應(yīng)到密封表面。潤(rùn)滑劑可從流動(dòng)通道的第三端開(kāi)始由流動(dòng)通道采集。在一些情況下,當(dāng)密封表面分離時(shí),可迫使?jié)櫥瑒╇x開(kāi)密封件內(nèi)部。在一些情況下,收集槽成形為與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)配合作用,并且利用密封表面之間產(chǎn)生的流體動(dòng)力將潤(rùn)滑劑流重定向?yàn)槌驖?rùn)滑劑源。
在一些情況下,收集的潤(rùn)滑劑可以朝向收集槽的第四端引導(dǎo),并且在需要潤(rùn)滑劑的地方分配潤(rùn)滑劑,例如固定密封件和旋轉(zhuǎn)密封件之間的界面。在一些情況下,收集槽的每個(gè)流動(dòng)通道可包括主流動(dòng)通道和多個(gè)分支流動(dòng)通道,分支流動(dòng)通道從主流動(dòng)通道分支并終止于外端。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí),分支流動(dòng)通道的深度隨著分支流動(dòng)通道朝向外端突出而逐漸減小,直到分支流動(dòng)通道終止。
在一些情況下,一些分支流動(dòng)通道定向?yàn)槌蛐D(zhuǎn)方向。在這種情況下,分支流動(dòng)通道的外端用于從密封界面表面收集潤(rùn)滑劑并將潤(rùn)滑劑引導(dǎo)至主收集槽流動(dòng)通道。
在一些其它情況下,一些分支流動(dòng)通道定向?yàn)檫h(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)方向。在這種情況下,潤(rùn)滑劑可以積聚在外端處,并且在密封件的表面形成流體壓力梯度。在密封件的表面所形成的壓力梯度可以抵抗密封件的正常閉合力,從而導(dǎo)致密封端面分離。當(dāng)密封表面分離時(shí),可以在密封表面之間提供潤(rùn)滑劑。密封端面的分離可以有利地減少摩擦。此外,潤(rùn)滑劑所提供的潤(rùn)滑減少了摩擦,同時(shí)潤(rùn)滑劑的循環(huán)可將熱量從密封界面移除。
在一些實(shí)例中,分配槽可以包括從第五端延伸到第六端的多個(gè)流動(dòng)通道。在一個(gè)實(shí)施方式中,分配槽可以配置成使得來(lái)自收集槽的第四端的潤(rùn)滑劑可被收集在分配槽的第五端處并且朝向分配槽的第六端引導(dǎo)。在一些情況下,分配槽的每個(gè)流動(dòng)通道可以包括主流動(dòng)通道和多個(gè)分支流動(dòng)通道,分支流動(dòng)通道從主流動(dòng)通道分支并終止于外端。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí),分支流動(dòng)通道的深度隨著分支流動(dòng)通道朝向外端突出而逐漸減小,直到分支流動(dòng)通道終止。在一些情況下,槽可成形為朝向密封界面采集或分配潤(rùn)滑劑。
在一些實(shí)例中,收集器從第七端延伸到第八端并且可以配置成從進(jìn)給槽的第二端采集新鮮潤(rùn)滑劑,并將新鮮潤(rùn)滑劑朝向收集槽的第三端引導(dǎo)。在一些實(shí)例中,收集器有助于從供給點(diǎn)采集機(jī)械端面密封件的最遠(yuǎn)范圍內(nèi)的潤(rùn)滑劑,并且將潤(rùn)滑劑重定向?yàn)槌蚴占?,其中?rùn)滑劑可以適當(dāng)?shù)胤峙湓诿芊獗砻嫔稀?/p>
在一些實(shí)例中,保持腔可以配置成從密封表面采集潤(rùn)滑劑并且朝向供給方向引導(dǎo)潤(rùn)滑劑,而不是使?jié)櫥瑒拿芊饨缑媪魇А?/p>
在一些實(shí)例中,排出槽可以包括多個(gè)流動(dòng)通道,該多個(gè)流動(dòng)通道從第九端延伸到第十端并且定位成鄰近于進(jìn)給槽。在一些情況下,排出槽的流動(dòng)通道的圖案可類似于進(jìn)給槽的流動(dòng)通道的圖案,使得排出槽的槽圖案沿著中心軸線與進(jìn)給槽的槽圖案呈鏡像,該中心軸線平行于排出槽的從第九端延伸到第十端的流動(dòng)通道和進(jìn)給槽的從第一端延伸到第二端的流動(dòng)通道。排出槽可以配置成收集已經(jīng)由固定密封件和旋轉(zhuǎn)密封件之間的摩擦加熱的潤(rùn)滑劑,并且將溫?zé)岬臐?rùn)滑劑朝向第九端引導(dǎo),從而將溫?zé)岬臐?rùn)滑劑排放回(例如)密封件的外側(cè)。
通過(guò)參考詳細(xì)的描述和附圖,本發(fā)明的其它方面將變得顯而易見(jiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的冷藏箱的側(cè)面透視圖,其中可使用本文所描述的機(jī)械端面密封件。
圖2a是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括在圖1的冷藏箱中的運(yùn)輸制冷單元(transportrefrigerationunit,tru)的剖面?zhèn)纫晥D的示意圖。
圖2b是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括在圖2a所示的tru中的組件的示意圖,該組件包括壓縮機(jī)、軸密封件和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪。
圖3a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的密封環(huán)的俯視圖。圖3b示出了圖3a中的密封環(huán)的一部分的分解俯視圖。在圖3b中,潤(rùn)滑劑源位于密封環(huán)的外側(cè)上。圖3c示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的槽組的可替換配置。在圖3c中,潤(rùn)滑劑源位于密封環(huán)的內(nèi)側(cè)上。
圖4示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖3a所示的密封環(huán)的一部分的分解俯視圖。
圖5a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的進(jìn)給槽和排出槽的分解俯視圖。圖5b示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖5a中的進(jìn)給槽和排出槽的剖面?zhèn)纫晥D。
圖6a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的收集槽的分解俯視圖。圖6b示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖6a所示的分支流動(dòng)通道的剖面?zhèn)纫晥D。圖6c示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖6a所示的主通道的剖面?zhèn)纫晥D。圖6d示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的排出槽和進(jìn)給槽的流動(dòng)通道的剖面?zhèn)纫晥D。圖6e示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的排出槽和進(jìn)給槽的流動(dòng)通道的透視圖。
圖7a示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的收集器和保持腔的俯視圖。圖7b示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖7a所示的收集器的剖面?zhèn)纫晥D。圖7c示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖7a所示的保持腔中的一個(gè)的剖面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施方式
本文所描述的實(shí)施例涉及一種機(jī)械端面密封件和用于減少機(jī)械端面密封件的旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間的摩擦的方法。
在一些實(shí)施例中,本文所描述的機(jī)械端面密封件可用于例如冷藏箱。術(shù)語(yǔ)“冷藏箱”通常是指,例如空氣調(diào)節(jié)的拖車(chē)、集裝箱、有軌車(chē)或其它類型的運(yùn)輸單元等。圖1示出了可使用本文所述的機(jī)械端面密封件的冷藏箱100的一個(gè)實(shí)例。冷藏箱100包括運(yùn)輸單元105和運(yùn)輸制冷系統(tǒng)(trs)110。術(shù)語(yǔ)“運(yùn)輸制冷系統(tǒng)”或“trs”是指用于控制冷藏箱的空氣調(diào)節(jié)空間的制冷的制冷系統(tǒng)。trs110包括連接至電源120的運(yùn)輸制冷單元(tru)115。運(yùn)輸單元105可以設(shè)置在船、火車(chē)、卡車(chē)等上。tru115定位成鄰近于運(yùn)輸單元105的前側(cè)107并且被封閉在殼體135中。trs110配置成在內(nèi)部空間130和外部環(huán)境之間傳遞熱量。在一些實(shí)施例中,trs110是多區(qū)域系統(tǒng),其中,根據(jù)存儲(chǔ)在特定區(qū)域中的貨物來(lái)控制內(nèi)部空間130的不同區(qū)域或面積,以滿足不同的制冷要求。
圖2a示出了tru115的示意性前視圖。tru115包括下隔室217和冷凝器隔室222。下隔室217通常定位在冷凝器隔室222的下方。下隔室217可容納壓縮機(jī)228、壓縮機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)232、電池237、空氣過(guò)濾器241和/或消聲器243。冷凝器隔室222可容納冷凝器252。在一個(gè)實(shí)例中,本文所述的機(jī)械端面密封件例如可以用作壓縮機(jī)228中的軸密封件。
圖2b示出了可包括在tru115中的組件253。組件253包括壓縮機(jī)主體254、曲軸255、軸密封組件256、壓縮機(jī)蓋板257、防塵密封件258、壓縮機(jī)聯(lián)軸器259、螺栓260、墊圈261、另一螺栓、襯套264、干銷(drypin)265以及飛輪263。
現(xiàn)將詳細(xì)描述所述機(jī)械端面密封件。通常,所述機(jī)械端面密封件在可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)部件之間提供密封。其中一個(gè)部件可以是固定密封環(huán),而另一個(gè)部件可以是旋轉(zhuǎn)密封環(huán)。
通常,密封系統(tǒng)一般可能要求固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)的表面非常平坦,例如,在2個(gè)氦光帶或560nm之內(nèi)。有利的是,本文所描述的機(jī)械端面密封件包括多個(gè)槽組,多個(gè)槽組定向成促進(jìn)旋轉(zhuǎn)和固定密封環(huán)的界面的潤(rùn)滑和冷卻,同時(shí)在機(jī)械端面密封件的一側(cè)上保持加壓和/或潤(rùn)滑,并且不允許加壓氣體或潤(rùn)滑劑穿過(guò)由機(jī)械端面密封件限定的邊界而泄漏。在一個(gè)實(shí)例中,可以在固定密封環(huán)和/或旋轉(zhuǎn)密封環(huán)中蝕刻多個(gè)槽組,使得密封環(huán)包括有槽和無(wú)槽表面的離散圖案。
圖3a示出了本發(fā)明的機(jī)械端面密封件的密封環(huán)中的一個(gè)密封環(huán)的實(shí)例(參見(jiàn)密封環(huán)300)。圖3a示出了密封環(huán)300的俯視圖。密封環(huán)300具有徑向延伸的密封端面312。密封環(huán)300具有外側(cè)302和內(nèi)側(cè)304。密封環(huán)300的形狀和尺寸設(shè)計(jì)成與第二密封環(huán)(未示出)的相對(duì)密封端面的端面相對(duì)。密封環(huán)300可以是固定環(huán)或旋轉(zhuǎn)環(huán)。圖3a將密封件的形狀示出為環(huán),但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,密封件可以是適于在主密封件和配合密封件之間提供密封的任何形狀或尺寸。
參照?qǐng)D3a、圖3b和圖4,密封環(huán)300可以包括多個(gè)槽組320。每個(gè)槽組320可以包括進(jìn)給槽331、收集槽336、分配槽345、收集器347、保持腔351和排出槽357。
通常,槽組320,即進(jìn)給槽331、收集槽336、分配槽345、收集器347、保持腔351和排出槽357配置成使得潤(rùn)滑劑可以通過(guò)進(jìn)給槽331進(jìn)入,流過(guò)收集槽336和分配槽345,并且通過(guò)排出槽357排出。
在一些實(shí)例中,當(dāng)在旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和固定密封環(huán)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),槽組320可以彼此流體連通。在一些實(shí)例中,在旋轉(zhuǎn)密封環(huán)的旋轉(zhuǎn)期間,流體動(dòng)力將旋轉(zhuǎn)密封環(huán)與固定密封環(huán)分離。在這種情況下,槽組320可以在密封表面的非蝕刻部分上處于有限的流體連通。在一些實(shí)例中,當(dāng)密封件停下來(lái)時(shí),密封件300上的預(yù)負(fù)荷可以使密封表面擠出密封表面之間的潤(rùn)滑劑并且使密封表面彼此接觸。在一些實(shí)例中,對(duì)于這一點(diǎn),槽組320的流動(dòng)通道可以彼此不流體連通,因此,可以通過(guò)槽組320的流動(dòng)通道來(lái)抑制穿過(guò)密封件300的泄漏。
流過(guò)進(jìn)給槽331的任何潤(rùn)滑劑均可以由收集器347來(lái)收集。在一些實(shí)例中,當(dāng)在旋轉(zhuǎn)密封件和固定密封件之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),收集器347可以成形為使得其可以將潤(rùn)滑劑重定向成朝向初始潤(rùn)滑劑源并將潤(rùn)滑劑引入到保持腔351中。保持腔351可以將潤(rùn)滑劑重定向成朝向收集槽336。圖4中的箭頭示出了潤(rùn)滑劑的常規(guī)流動(dòng)路徑。
通常,來(lái)自設(shè)置在密封環(huán)300的外側(cè)302上的供應(yīng)源(未示出)的新鮮潤(rùn)滑劑通過(guò)進(jìn)給槽331進(jìn)入密封環(huán)300。在一些實(shí)例中,新鮮潤(rùn)滑劑經(jīng)由壓力源引入。
在一些情況下,槽組320的圖案可以使得潤(rùn)滑劑和氣體壓力位于密封環(huán)300的“內(nèi)部”,并且使得大氣壓力位于環(huán)的“外部”。在這種情況下,密封端面上的潤(rùn)滑特征的流體動(dòng)力學(xué)相互作用用于將潤(rùn)滑劑泵送至密封環(huán)300的整個(gè)端面,這與氣體壓力迫使?jié)櫥瑒╇x開(kāi)密封界面的自然趨勢(shì)相反。圖中示出了這個(gè)原理,例如,其中排出槽357將潤(rùn)滑劑引回到圖4中的外側(cè)302,外側(cè)302的氣體壓力高于環(huán)“內(nèi)部”上的大氣壓力。排出槽357還可以抵抗由密封環(huán)300所保持的氣體壓力而將潤(rùn)滑劑泵送回上述源。
注意,術(shù)語(yǔ)“密封環(huán)300的外部”是指周?chē)h(huán)境的一側(cè),而術(shù)語(yǔ)“密封環(huán)300的內(nèi)部”是指:(1)與“密封環(huán)300的外部”相比而言的密封環(huán)300的高壓側(cè);和/或(2)潤(rùn)滑劑源的一側(cè)。注意,“密封環(huán)300的內(nèi)部”可以是密封環(huán)300的外側(cè)302或內(nèi)側(cè)304,這取決于外側(cè)302和內(nèi)側(cè)304中的哪一個(gè)暴露于制冷劑氣體和潤(rùn)滑劑的壓力。在圖3a和3b中,密封環(huán)300的“內(nèi)部”是外側(cè)302,因?yàn)樵谶@種情況下,外側(cè)302暴露于制冷劑氣體和壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑的壓力。密封環(huán)300的“外部”是內(nèi)側(cè)304。注意,在一些實(shí)例中,“密封環(huán)300的內(nèi)部”可以是潤(rùn)滑劑源的一側(cè),并且具有低于“密封環(huán)300的外部”的壓力,例如,低于環(huán)境壓力。
另一方面,圖3c示出了潤(rùn)滑劑源位于內(nèi)側(cè)304上的布置。也就是說(shuō),內(nèi)側(cè)304暴露于制冷劑氣體和壓縮機(jī)潤(rùn)滑劑的壓力。因此,圖3c中的密封環(huán)300的“內(nèi)部”是內(nèi)側(cè)304,而圖3c中的密封環(huán)300的“外部”是密封環(huán)300的外側(cè)302。
本文中,術(shù)語(yǔ)“新鮮潤(rùn)滑劑”是指由密封件內(nèi)部的潤(rùn)滑劑供應(yīng)源提供的潤(rùn)滑劑??墒褂玫臐?rùn)滑劑可以是適于機(jī)械密封的任何潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑可以是但不限于:礦物油(諸如基于萘乙烯的油、基于石蠟的油或其混合物)、多元醇酯油、烷基苯、聚乙二醇、二元酸酯、新戊酯、有機(jī)硅、硅酸酯和聚乙烯醚。
在一些實(shí)例中,新鮮潤(rùn)滑劑可在被引入密封環(huán)300之前冷卻。在一個(gè)實(shí)例中,新鮮潤(rùn)滑劑可以通過(guò)在油槽內(nèi)稀釋來(lái)冷卻,其中新鮮的油流可以從油槽循環(huán)到密封環(huán)300。在一些實(shí)例中,在油進(jìn)入密封腔之前,可以通過(guò)使油供應(yīng)源通過(guò)熱交換器來(lái)冷卻油。在一些實(shí)例中,與油混合的制冷劑可在進(jìn)入密封環(huán)300之前從油中閃蒸出,從而冷卻油。
在一些實(shí)例中,已被冷卻的新鮮潤(rùn)滑劑可以沿著大致朝向密封環(huán)300的內(nèi)側(cè)304的方向通過(guò)進(jìn)給槽331而引入到密封環(huán)300中。在一些實(shí)例中,進(jìn)給槽331的幾何形狀構(gòu)造成使得固定密封件和旋轉(zhuǎn)密封件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起進(jìn)給槽331和密封表面之間的界面處的局部流體壓力。該局部流體壓力可以抵抗密封環(huán)300的靜態(tài)負(fù)荷,并且可以導(dǎo)致固定密封環(huán)和旋轉(zhuǎn)密封環(huán)的稍微分離。在密封表面分離之后,可以允許非常薄的潤(rùn)滑劑層潤(rùn)濕密封界面的表面。當(dāng)收集槽336移動(dòng)穿過(guò)潤(rùn)濕表面時(shí),可以通過(guò)收集槽336和分配槽345的協(xié)作來(lái)收集和重定向潤(rùn)滑劑。該動(dòng)作通常可以向密封界面提供潤(rùn)滑,并且減小兩個(gè)表面(兩個(gè)表面之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng))之間的摩擦阻力。
本文中,術(shù)語(yǔ)“密封界面”是指兩個(gè)密封件(例如,固定密封件和旋轉(zhuǎn)密封件)之間的界面。
設(shè)置在密封界面處的潤(rùn)滑劑通常由于兩個(gè)密封件之間的摩擦而變溫。然后,溫?zé)岬臐?rùn)滑劑可引導(dǎo)至排出槽357,其中溫?zé)岬臐?rùn)滑劑被排放到密封環(huán)300的外側(cè)302而返回到潤(rùn)滑劑的供應(yīng)源。溫?zé)岬臐?rùn)滑劑然后可被冷卻并通過(guò)進(jìn)給槽331而引回到密封件中。通常,沿徑向向內(nèi)方向流過(guò)進(jìn)給槽331的任何潤(rùn)滑劑或密封界面的內(nèi)周上的任何潤(rùn)滑劑可被收集器347采集并重定向到保持腔351中。保持腔351可以使?jié)櫥瑒较蛳蛲獾胤祷爻蚩杀皇占?36采集的潤(rùn)滑劑的初始供給方向。
以下將描述從密封環(huán)300的外側(cè)302供應(yīng)新鮮潤(rùn)滑劑的實(shí)施例。然而,在一些其它實(shí)施例中,如上所述,可從機(jī)械密封環(huán)的內(nèi)側(cè)304供應(yīng)新鮮潤(rùn)滑劑。在這種情況下,密封環(huán)可以設(shè)置有槽組,其中每個(gè)槽組與如圖3c所示的每個(gè)槽組320呈鏡像。在這種情況下,會(huì)從內(nèi)側(cè)304將新鮮潤(rùn)滑劑提供到對(duì)應(yīng)的進(jìn)給槽,并且會(huì)通過(guò)對(duì)應(yīng)的排出槽將溫?zé)岬臐?rùn)滑劑朝向內(nèi)側(cè)304排出。對(duì)應(yīng)的收集器、保持腔、收集槽和排出槽357可以具有與以下描述基本相同的形狀和功能,不同之處在于它們可以配置成防止泄漏到外側(cè)302而不是內(nèi)側(cè)304。
注意,旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和固定密封環(huán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以是順時(shí)針或逆時(shí)針。在一些實(shí)例中,在旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和固定密封環(huán)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是順時(shí)針或逆時(shí)針的情況下,槽組320的布置均提供了相似的效果。
在一些實(shí)例中,槽組320的功能操作可以在密封環(huán)300的使用期間改變,使得,例如進(jìn)給槽331可以具有排出槽357的功能。在其它實(shí)例中,收集槽336的功能可具有分配槽345的功能。在一些情況下,當(dāng)旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和固定密封環(huán)僅沿相對(duì)于彼此的一個(gè)方向操作時(shí),圖案的進(jìn)一步優(yōu)化可以確保減少摩擦、潤(rùn)滑循環(huán)和防止泄露。
現(xiàn)將依次詳細(xì)描述進(jìn)給槽331、收集槽336、分配槽345、收集器347、保持腔351和排出槽357中的每一個(gè)。
參照?qǐng)D4、圖5a和圖5b,進(jìn)給槽331可以包括從第一端333延伸到第二端335的多個(gè)流動(dòng)通道331a、331b、331c、331d、331e、331f和331g,并且通常配置成允許新鮮潤(rùn)滑劑進(jìn)入密封環(huán)300并朝向第二端335流動(dòng)。圖5a的左側(cè)是進(jìn)給槽331的俯視圖。圖5b的左側(cè)是沿著a-a截取的進(jìn)給槽331的剖面?zhèn)纫晥D。在圖5a中,示出了進(jìn)給槽331的七個(gè)流動(dòng)通道。然而,流動(dòng)通道的數(shù)量可以是適于允許潤(rùn)滑劑進(jìn)入密封環(huán)300并朝向第二端335流動(dòng)的任何數(shù)量。另外,在圖5b中,每一個(gè)流動(dòng)通道331a、331b、331c、331d、331e、331f和331g均被示為杯形。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,每個(gè)流動(dòng)通道331a、331b、331c、331d、331e、331f和331g的形狀可以是適于允許潤(rùn)滑劑進(jìn)入密封環(huán)300并朝向第二端335流動(dòng)的任何形狀,并且不對(duì)稱邊緣處理可以促進(jìn)潤(rùn)滑劑在配合表面上的分布或收集。
參照?qǐng)D4、圖6a、圖6b和圖6c,收集槽336可以包括從第三端340延伸到第四端341的多個(gè)流動(dòng)通道338。在一些實(shí)例中,收集槽336的每個(gè)流動(dòng)通道338可包括主流動(dòng)通道342和多個(gè)分支流動(dòng)通道343,分支流動(dòng)通道343從主流動(dòng)通道342分支并終止于外端344。圖6a示出了收集槽336的一部分的分解俯視圖。圖6b示出了沿著b-b截取的其中一個(gè)分支流動(dòng)通道343的剖面?zhèn)纫晥D。圖6c示出了大致沿c-c截取的主流動(dòng)通道342的剖面?zhèn)纫晥D。
參照?qǐng)D6b,在一些實(shí)例中,當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí),每個(gè)分支流動(dòng)通道343的深度d隨著分支流動(dòng)通道343朝向外端344突出而逐漸減小,直到分支流動(dòng)通道343終止于外端344。
參照?qǐng)D4,分配槽345可以包括從第五端349延伸到第六端355的多個(gè)流動(dòng)通道346。分配槽345的流動(dòng)通道346可以類似于收集槽336的流動(dòng)通道338。在一些實(shí)例中,分配槽345的每個(gè)流動(dòng)通道346可以包括主流動(dòng)通道348和多個(gè)分支流動(dòng)通道352,這些通道類似于如圖6a、圖6b和圖6c所示的收集槽336的流動(dòng)通道。在一些情況下,如圖4所示,收集槽336的每個(gè)主流動(dòng)通道342在第四和第五端341、349處與分配槽345的對(duì)應(yīng)主流動(dòng)通道348直接連接,使得主流動(dòng)通道342、348是連續(xù)的。在一些實(shí)施方式中,如圖4所示,收集槽336的槽圖案沿著中心軸線1-1與分布槽345的槽圖案呈鏡像。
在一些實(shí)例中,根據(jù)密封環(huán)300的相對(duì)旋轉(zhuǎn),分支流動(dòng)通道343或352配置成使得,當(dāng)潤(rùn)滑劑在外端被收集并保持在密封界面附近時(shí),在每個(gè)外端處形成局部壓力梯度,并且形成的多個(gè)局部壓力梯度可以協(xié)同作用以抵消至少一個(gè)密封件上的大的靜態(tài)壓力負(fù)荷。
在一些實(shí)例中,分支流動(dòng)通道343和/或352定向成遠(yuǎn)離密封環(huán)300的旋轉(zhuǎn)方向。在這種情況下,分支流動(dòng)通道343和/或352的深度朝旋轉(zhuǎn)方向減小。在一些實(shí)例中,當(dāng)分支流動(dòng)通道343和/或352定向成遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)方向時(shí),潤(rùn)滑劑可以積聚并形成流體壓力梯度。在一些實(shí)例中,壓力梯度可以抵抗密封件300的正常閉合力而導(dǎo)致密封表面分離。在一些情況下,當(dāng)密封表面分離時(shí),潤(rùn)滑劑可以施加在密封表面之間。在一些實(shí)例中,密封表面的分離可減少摩擦。
在一些實(shí)例中,分支流動(dòng)通道343和/或352可以定向成朝向密封環(huán)300的旋轉(zhuǎn)方向。在這種情況下,分支流動(dòng)通道343和/或352的深度朝旋轉(zhuǎn)方向增大。在一些實(shí)例中,當(dāng)分支流動(dòng)通道343和/或352定向成朝向旋轉(zhuǎn)方向405時(shí),分支流動(dòng)通道343和/或352可用于從密封界面表面收集潤(rùn)滑劑并將潤(rùn)滑劑引導(dǎo)至主收集槽336。
注意,在上述實(shí)例中,分支流動(dòng)通道343的深度通常示為是傾斜的。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,分支流動(dòng)通道343可以根據(jù)密封環(huán)300的具體設(shè)計(jì)要求而以不同的方式來(lái)配置。例如,分支流動(dòng)通道343可以具有恒定的深度和/或在槽上具有邊緣,該邊緣可以是彎曲的、呈倒角的和/或具有尖銳臺(tái)階(sharpstep)。
將參照?qǐng)D6d和圖6e進(jìn)一步詳細(xì)描述局部壓力梯度。
參照?qǐng)D6d,圖6d示出了流動(dòng)通道338的剖面?zhèn)纫晥D,圖中示出了流動(dòng)通道338a、338b、338c和338d。箭頭402表示由潤(rùn)滑劑的流體動(dòng)力和密封環(huán)300的密封界面表面408產(chǎn)生的壓力梯度。箭頭405示出了密封環(huán)300的旋轉(zhuǎn)方向。
在一些情況下,流動(dòng)通道338的形狀可以改變。在一些實(shí)例中,流動(dòng)通道338的一個(gè)或兩個(gè)上邊緣的形狀可以改變。例如,如圖6d中的流動(dòng)通道338a所示,流動(dòng)通道338a的上邊緣410可以基本上是彎曲的,而流動(dòng)通道338a的相對(duì)上邊緣412可以是直的,從而使流動(dòng)通道338a的上邊緣410、412是不對(duì)稱的。在一些實(shí)例中,設(shè)置有基本彎曲的上邊緣,例如上邊緣410,這可以使由流體動(dòng)力產(chǎn)生的壓力梯度最大化。在該實(shí)例中,每個(gè)箭頭402的長(zhǎng)度表示由潤(rùn)滑劑和密封件界面引起的流體壓力場(chǎng)的相對(duì)量級(jí)和大小。
在一些其它實(shí)例中,流動(dòng)通道338的形狀可以改變。例如,流動(dòng)通道338的形狀可以是錐形的,如圖6d中的流動(dòng)通道338b所示。在一些實(shí)例中,設(shè)置有錐形的流動(dòng)通道,這可導(dǎo)致流體動(dòng)力所產(chǎn)生的壓力梯度相對(duì)增加。
在流動(dòng)通道338的上邊緣是直的情況下,如圖6d中的流動(dòng)通道338c和338d所示,由流體動(dòng)力產(chǎn)生的壓力梯度可被最小化并且可以用于例如從表面刮擦和重定向潤(rùn)滑劑。
注意,任何槽組320的流動(dòng)通道的形狀均可以改變,例如,從而實(shí)現(xiàn)與上述類似的效果。
作為示例,圖6e示出了顯示排出槽357a、357b和進(jìn)給槽331a、331b、331c的流動(dòng)通道的透視圖。流動(dòng)通道338d、338e和338f中的每一個(gè)均具有一個(gè)圓形的上邊緣415,而另一個(gè)上邊緣416是直的,使得流動(dòng)通道338d、338e、338f、338g和338h的上邊緣415、416是不對(duì)稱的。箭頭417、421表示潤(rùn)滑劑的流動(dòng)方向。
在一些實(shí)例中,當(dāng)在兩個(gè)密封表面之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),進(jìn)給槽331和排出槽357能夠根據(jù)槽331、357的流動(dòng)通道的形狀來(lái)建立流體壓力場(chǎng)。在一些情況下,該場(chǎng)的較高壓力和較大表面積可導(dǎo)致密封表面分離,并且可以在密封表面之間供給潤(rùn)滑劑。在一些情況下,流動(dòng)通道的形狀的變化可用于將潤(rùn)滑劑從表面刮除并將其返回到供應(yīng)源。當(dāng)槽331、357的流動(dòng)通道的上邊緣例如不對(duì)稱(如圖6e所示)時(shí),進(jìn)給槽331可以將潤(rùn)滑劑分布到密封界面的表面。當(dāng)將潤(rùn)滑劑施加到界面時(shí),新鮮潤(rùn)滑劑可被吸入進(jìn)給槽331中以補(bǔ)充施加到界面的潤(rùn)滑劑。在一些實(shí)例中,每個(gè)收集槽336上的尖銳邊緣可用于從密封界面剪切潤(rùn)滑劑。在一些實(shí)例中,當(dāng)潤(rùn)滑劑收集在槽組320中時(shí),槽組320內(nèi)的壓力增加至超過(guò)潤(rùn)滑源處的壓力,潤(rùn)滑劑因此返回到潤(rùn)滑劑源。
在圖4中,當(dāng)在俯視圖中觀察時(shí),收集槽336和分配槽345示出為形成弧,其中該弧具有內(nèi)側(cè)407和外側(cè)409。弧的內(nèi)側(cè)407面向機(jī)械端面密封件300的外側(cè)302,以便引導(dǎo)潤(rùn)滑劑遠(yuǎn)離密封環(huán)300的內(nèi)側(cè)304。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,收集槽336和分配槽345可以具有適于引導(dǎo)潤(rùn)滑劑遠(yuǎn)離密封環(huán)300的內(nèi)側(cè)304的任何形狀或圖案。
在一個(gè)實(shí)施方式中,收集槽336和/或分配槽345可以配置成使得潤(rùn)滑劑分配到需要潤(rùn)滑劑的地方,例如固定密封件和旋轉(zhuǎn)密封環(huán)之間的界面。
參照?qǐng)D4、圖7a和圖7b,收集器347可以從第七端361延伸到第八端363,并且通??梢耘渲贸蓮倪M(jìn)給槽331的第二端335采集新鮮潤(rùn)滑劑。在一些實(shí)例中,收集器347還可以配置成將新鮮潤(rùn)滑劑朝向收集槽336的第三端340引導(dǎo)。圖7b示出了沿著d-d截取的側(cè)視圖中觀察的收集器347的剖視圖。圖4和圖7a示出了在俯視圖中觀察時(shí)形成弧的收集器347,其中該弧具有內(nèi)側(cè)415和外側(cè)417。內(nèi)側(cè)415面向機(jī)械端面密封件300的外側(cè)302。圖7b示出了在側(cè)視圖中觀察時(shí)具有杯形的收集器。然而,收集器347可以具有適于從進(jìn)給槽331的第二端335采集潤(rùn)滑劑的任何形狀或尺寸,以便防止?jié)櫥瑒┻M(jìn)入密封環(huán)300的內(nèi)側(cè)304和/或?qū)⑿迈r潤(rùn)滑劑朝向收集槽336的第三端340引導(dǎo)。
參照?qǐng)D4、圖5a和圖5b,排出槽357可包括從第九端402延伸到第十端404的多個(gè)流動(dòng)通道357a、357b、357c、357d、357e、357f和357g,并且通??梢耘渲贸赏ㄟ^(guò)第九端402將溫?zé)岬臐?rùn)滑劑從密封環(huán)300排出。在一些實(shí)例中,流動(dòng)通道357a、357b、357c、357d、357e、357f和357g配置成從分配槽345收集溫?zé)釢?rùn)滑劑。在一些其它實(shí)例中,流動(dòng)通道357a、357b、357c、357d、357e、357f和357g可以配置成在密封環(huán)相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)時(shí)從密封界面刮除潤(rùn)滑劑。圖5a的右側(cè)示出了排出槽357的俯視圖。圖5b示出了沿著a-a截取的排出槽357的剖面?zhèn)纫晥D。在圖5a中,示出了排出槽357的七個(gè)流動(dòng)通道。然而,流動(dòng)通道的數(shù)量可以是適于允許潤(rùn)滑劑流出密封環(huán)300的任何數(shù)量。另外,在圖5b中,流動(dòng)通道357a、357b、357c、357d、357e、357f和357g中的每一個(gè)均示出為杯形。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,每個(gè)流動(dòng)通道357a、357b,357c、357d、357e、357f和357g的形狀可以是適于允許潤(rùn)滑劑通過(guò)第九端402從密封環(huán)300流出的任何形狀。在一些情況下,如圖4所示,排出槽357可以鄰近于進(jìn)給槽331。在一些其它情況下,如圖5a所示,排出槽357的槽圖案可以沿著軸線2-2與進(jìn)給槽331的槽圖案呈鏡像。在其它情況下,因?yàn)榭梢灾付ㄌ囟ǖ脑O(shè)計(jì),所以進(jìn)給槽331和排出槽357可以位于密封環(huán)300的不同區(qū)域中。
參照?qǐng)D4、圖7a和圖7c,保持腔351可以包括位于收集器347的第七端361和第八端363上的凹部366,并且通常可以配置成將潤(rùn)滑劑重定向成朝向排出槽357來(lái)防止泄漏。在一些情況下,保持腔351可以配置成積聚機(jī)械碎屑。圖7c示出了沿著e-e截取的側(cè)視圖中所觀察的一個(gè)保持腔351的剖視圖。圖4和圖7a示出了在俯視圖中觀察時(shí)基本為圓形的保持腔351,而圖7c示出了在側(cè)視圖中觀察時(shí)為杯形的保持腔351。然而,保持腔351可以具有適于從進(jìn)給槽331的第二端335采集潤(rùn)滑劑的任何形狀或尺寸,以便將潤(rùn)滑劑重定向成朝向排出槽357,從而防止泄漏和/或積聚機(jī)械碎屑。
現(xiàn)將描述使用機(jī)械端面密封件減少相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)部件之間的摩擦的方法的一個(gè)實(shí)施例。所述方法可以包括提供本文所描述的機(jī)械端面密封件。所述方法還可以包括向機(jī)械端面密封件提供新鮮潤(rùn)滑劑以及冷卻已從機(jī)械端面密封件排出的溫?zé)釢?rùn)滑劑。
在一些實(shí)施例中,在一個(gè)或兩個(gè)密封表面上設(shè)置一種系統(tǒng),該系統(tǒng)可以容納和保持碎屑,而不會(huì)對(duì)碎屑施加力而損傷密封表面。在一些情況下,所述系統(tǒng)是槽組320,槽組320可以容納和保持碎屑,而不會(huì)通過(guò)如上所述允許潤(rùn)滑劑流入和流出密封環(huán)300來(lái)對(duì)碎屑施加力而損傷密封表面。
有利的是,所述機(jī)械端面密封件的使用可以減少摩擦和從密封界面攜帶的熱量。此外,本文所描述的機(jī)械端面密封件可以對(duì)潤(rùn)滑劑的正常流動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行重定向,從而減少潤(rùn)滑劑從機(jī)械端面密封件的泄漏。
方面
第1-22方面均可以任意地相互結(jié)合。
方面1.一種用于在可相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)部件之間提供密封的機(jī)械密封件,包括:
多個(gè)槽組,其配置成從所述密封件的內(nèi)部接收潤(rùn)滑劑,引導(dǎo)所述潤(rùn)滑劑通過(guò)所述槽組,從而抵消所述密封件上的壓力負(fù)荷、和/或?qū)⑺鰸?rùn)滑劑排放回所述密封件的內(nèi)部。
方面2.根據(jù)方面1所述的機(jī)械密封件,其中所述密封件的所述內(nèi)部是設(shè)置有潤(rùn)滑劑源的側(cè)部。
方面3.根據(jù)方面1-2所述的機(jī)械密封件,其中所述多個(gè)槽組被蝕刻到所述密封件中,其中所述槽組包括進(jìn)給槽、收集槽、分配槽、收集器、保持腔和排出槽,
其中,所述進(jìn)給槽包括從第一端延伸到第二端的多個(gè)流動(dòng)通道,所述進(jìn)給槽配置成使得新鮮潤(rùn)滑劑可從所述密封件的所述內(nèi)部通過(guò)所述進(jìn)給槽的所述第一端引入并朝向所述進(jìn)給槽的所述第二端引導(dǎo),
其中,所述收集槽包括從第三端延伸到第四端的多個(gè)流動(dòng)通道,所述收集槽配置成使得來(lái)自所述進(jìn)給槽的第二端的潤(rùn)滑劑可被收集在所述收集槽的所述第三端并朝向所述收集槽的所述第四端引導(dǎo),
其中,所述分配槽包括從第五端延伸到第六端的多個(gè)流動(dòng)通道,所述分配槽配置成使得來(lái)自所述收集槽的所述第四端的潤(rùn)滑劑可被收集在所述分配槽的所述第五端并朝向所述分配槽的所述第六端引導(dǎo),
其中,所述分配槽的每個(gè)流動(dòng)通道包括多個(gè)分支流動(dòng)通道,所述多個(gè)分支流動(dòng)通道從所述流動(dòng)通道中的一個(gè)分支并終止于外端,當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí),所述分支通道中的每一個(gè)的深度隨著所述分支流動(dòng)通道朝向所述外端突出而逐漸減小,直到所述分支流動(dòng)通道終止,
其中所述收集器從第七端延伸到第八端并且配置成從所述進(jìn)給槽的所述第二端采集新鮮潤(rùn)滑劑,并將所述新鮮潤(rùn)滑劑引向所述收集槽的第三端,
其中所述保持腔包括凹部,所述凹部配置成引導(dǎo)已經(jīng)由所述部件朝向所述進(jìn)給槽的第二端的旋轉(zhuǎn)引起的所述兩個(gè)部件之間的摩擦加熱的新鮮潤(rùn)滑劑,以及
其中,所述排出槽包括從第九端延伸到第十端的多個(gè)流動(dòng)通道,所述排出槽配置成收集溫?zé)岬臐?rùn)滑劑并將該溫?zé)岬臐?rùn)滑劑通過(guò)所述第九端朝向所述密封環(huán)的內(nèi)部排放。
方面4.根據(jù)方面3所述的機(jī)械密封件,其中所述潤(rùn)滑劑沿著與所述潤(rùn)滑劑流動(dòng)通過(guò)所述進(jìn)給槽的方向大致垂直的方向而供給到所述密封件中。
方面5.根據(jù)方面3-4中任一項(xiàng)所述的機(jī)械密封件,其中所述槽組配置成使得使用所述進(jìn)給槽和/或所述排出槽將潤(rùn)滑劑沉積在所述密封件的表面上,并且其中所述收集槽配置成采集所述潤(rùn)滑劑并引導(dǎo)所述潤(rùn)滑劑朝向所述分配槽流動(dòng)。
方面6.根據(jù)方面3-5中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述收集槽的所述流動(dòng)通道中的每一個(gè)包括從所述一個(gè)流動(dòng)通道分支并終止于外端的分支流動(dòng)通道中的一個(gè)或多個(gè),當(dāng)在側(cè)視圖中觀察時(shí),所述分支流動(dòng)通道中的每一個(gè)的深度隨著所述分支流動(dòng)通道朝向外端突出而逐漸減小,直到所述分支流動(dòng)通道終止。
方面7.根據(jù)方面3-6中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述進(jìn)給槽和所述排出槽彼此相鄰。
方面8.根據(jù)方面3-7中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述進(jìn)給槽和所述排出槽彼此分離。
方面9.根據(jù)方面3-8中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述進(jìn)給槽的槽圖案沿著中心軸線與所述排出槽的槽圖案呈鏡像。
方面10.根據(jù)方面3-9中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述進(jìn)給槽的槽圖案不同于所述排出槽的槽圖案。
方面11.根據(jù)方面3-10中任一項(xiàng)所述的機(jī)械密封件,其中所述進(jìn)給槽和/或所述排出槽在所述槽的前緣或后緣上具有彎曲和/或倒角邊緣。
方面12.根據(jù)方面3-11中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述收集槽和所述分配槽連接,使得所述收集槽和所述分配槽形成連續(xù)的流動(dòng)通道。
方面13.根據(jù)方面3-12中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述收集槽的槽圖案沿著中心軸線與所述分配槽的槽圖案呈鏡像。
方面14.根據(jù)方面3-13中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中在俯視圖中觀察時(shí),所述收集槽和所述分配槽形成弧,使得所述弧的內(nèi)側(cè)面向所述機(jī)械端面密封件的外側(cè)。
方面15.根據(jù)方面3-14中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述分支流動(dòng)通道配置成使得,當(dāng)在操作期間潤(rùn)滑劑在所述分支流動(dòng)通道的外端處被收集并保持在所述兩個(gè)部件之間的密封界面附近時(shí),在每一個(gè)所述外端處形成局部壓力梯度,并且形成的多個(gè)局部壓力梯度抵消所述部件中的至少一個(gè)部件上的靜態(tài)壓力負(fù)荷。
方面16.根據(jù)方面中任一項(xiàng)所述的機(jī)械密封件,其中所述槽組的流動(dòng)通道的上邊緣成形為促進(jìn)所述密封件的表面處的流體動(dòng)力。
方面17.根據(jù)方面1-16中任一項(xiàng)所述的機(jī)械密封件,其中所述槽組的流動(dòng)通道的邊緣配置成便于從所述密封件的相對(duì)表面移除或刮擦油膜。
方面18.根據(jù)方面1-17中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述兩個(gè)部件中的一個(gè)是固定密封件,而所述兩個(gè)部件中的另一個(gè)是旋轉(zhuǎn)密封環(huán)。
方面19.根據(jù)方面1-18中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中與所述密封件的外部相比,所述密封件的內(nèi)部是所述密封件的較高壓力側(cè)。
方面20.根據(jù)方面3-15中任一項(xiàng)所述的機(jī)械端面密封件,其中所述保持槽將潤(rùn)滑劑朝向所述收集槽的所述第三端引導(dǎo)。
方面21.一種減少旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和固定密封件之間的摩擦的方法,包括:
提供方面1-20中任一項(xiàng)所述的機(jī)械密封件;
將新鮮潤(rùn)滑劑引入所述進(jìn)給槽的第一端;
使用所述收集器從所述進(jìn)給槽采集所述新鮮潤(rùn)滑劑;
將所述新鮮潤(rùn)滑劑引導(dǎo)至所述收集槽和所述分配槽;
將所述新鮮潤(rùn)滑劑提供給所述旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和所述固定密封件之間的密封界面,從而在所述密封件的表面產(chǎn)生流體動(dòng)力,其中通過(guò)所述進(jìn)給槽、所述分配槽、所述分支流動(dòng)通道和/或所述保持腔將所述新鮮潤(rùn)滑劑提供給所述密封界面;
使用所述收集槽和所述排出槽在所述密封界面處收集所述潤(rùn)滑劑;以及
將已經(jīng)由所述旋轉(zhuǎn)密封環(huán)的旋轉(zhuǎn)引起的所述旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和所述固定密封件之間的摩擦加熱的新鮮潤(rùn)滑劑通過(guò)所述第九端朝向所述密封環(huán)的內(nèi)部排出。
方面22.一種系統(tǒng),其包括設(shè)置在固定密封件和旋轉(zhuǎn)密封件中的一個(gè)或兩個(gè)上的工程設(shè)計(jì)表面特征,其中所述表面特征配置成容納和/或保持碎屑,而不會(huì)對(duì)碎屑施加力而損傷密封表面。
關(guān)于前述描述,應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,可以在細(xì)節(jié)上做出修改,特別是在所采用的構(gòu)造材料以及部件的形狀、尺寸和布置方面。說(shuō)明書(shū)和所述實(shí)施例旨在僅被視為是示例性的,本發(fā)明的真實(shí)范圍和精神由權(quán)利要求的廣泛含義來(lái)指出。