1.一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),包括機械密封的動環(huán)和靜環(huán),所述動環(huán)以及所述的靜環(huán)的密封端面外端作為高壓側(cè)即上游,密封端面內(nèi)端作為低壓側(cè)即下游,其特征在于:所述的密封端面低壓側(cè)設(shè)有光滑且連續(xù)的環(huán)形密封壩;所述的密封端面高壓側(cè)設(shè)有多個周期性分布曲線槽,所述的曲線槽沿相應(yīng)的密封端面周向排布成以密封端面中心為圓心的環(huán)形,曲線槽的側(cè)面槽線為半個周期的余弦曲線,并且余弦曲線的對稱軸沿密封端面徑向分布,余弦曲線的開口位于密封端面的上游,余弦曲線的頂點位于環(huán)形壩的上游,并且每個曲線槽的兩側(cè)都配有對稱分布的微槽;所述的密封端面位于環(huán)形壩上游曲線槽之間未開槽區(qū)域設(shè)有用于限流和靜密封的密封堰。
2.如權(quán)利要求1所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:所述的曲線槽為等深型槽或是沿徑向呈階梯收斂型槽或是漸變收斂的收斂型槽,或是從余弦曲線向其對稱中心線漸變收斂的收斂型槽。
3.如權(quán)利要求2所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:曲線槽的周期數(shù)為:6~20。
4.如權(quán)利要求3所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:所述曲線槽的槽深范圍為:1~30μm。
5.如權(quán)利要求4所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:密封介質(zhì)為液體時,槽深范圍為:10~30μm。
6.如權(quán)利要求4所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:密封介質(zhì)為氣體時,槽深范圍為:1~10μm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:所述微槽對稱分布于曲線槽的兩側(cè),微槽向曲線槽靠攏,所述微槽徑向尺寸和周向尺寸均小于曲線槽的徑向或周向尺寸。
8.如權(quán)利要求7所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:所述微槽的形狀包括多邊形、圓、橢圓、和曲邊多邊形。
9.如權(quán)利要求8所述的一種余弦曲線型機械密封端面結(jié)構(gòu),其特征在于:所述微槽為多邊形和曲邊多邊形,則所述多邊形和曲邊多邊形一邊應(yīng)和密封壩區(qū)相切或重合。