CN105814346B - 滑动部件 - Google Patents
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Abstract
防止堆积物产生原因物质在滑动面上浓缩，进而防止堆积物产生，能够长期地维持滑动面的密封功能。其特征在于，在一侧的滑动面上设置有由入口部(10a)、出口部(10b)和连通部(10c)构成的流体循环槽(10)，在由流体循环槽(10)和高压流体侧围着的部分处设置有正压产生机构(11)，在多个流体循环槽(10)之间的低压流体侧设置有负压产生机构(12)，在多个流体循环槽(10)之间的高压流体侧设置有辅助用流体循环槽(13)，所述辅助用流体循环槽(13)由入口部(13a)、出口部(13b)和连通部(13c)构成，在由辅助用流体循环槽(13)和高压流体侧围着的部分设置有辅助用正压产生机构(14)。
Description
技术领域
本发明涉及适合于例如机械密封件、轴承及其它滑动部的滑动部件。特别是涉及需要使流体介于滑动面之间来减低摩擦并且防止流体从滑动面泄漏的密封环或轴承等滑动部件。
背景技术
在作为滑动部件的一个示例的机械密封件中，通过泄漏量、磨损量以及转矩来评价其性能。在现有技术中，通过使机械密封件的滑动材质及滑动面粗糙度最优化来提高性能，并实现低泄漏、高寿命、低转矩。但是，由于近年对于环境问题的意识的提高，要求机械密封件进一步提高性能，需要超越现有技术框架的技术开发。
在这样的情况下，例如，在用于水冷式发动机的冷却的水泵的机械密封件中，随着时间的推移，作为防冻液的一种的LLC(Liquid Level Control：液面控制)的添加剂、例如硅酸盐、磷酸盐等(下面，称为“堆积物产生原因物质”)有可能在滑动面上浓缩而生成堆积物，机械密封件的功能降低，对于这点，本件发明人已确认。可以认为该堆积物的生成的现象在处理药剂或油的设备的机械密封件中也同样产生。
在以往的机械密封件中，已知如下这种机械密封件：为了防止滑动面因摩擦发热而产生磨损或烧损，在滑动面上形成有流体导入槽以形成流体层(例如，参照专利文献1、2、3)，但现状是，尚未提出寻求到如下对策的结构：不仅减少泄漏及磨损还用于防止在滑动面上生成堆积物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-180772号公报
专利文献2：日本特开平7-224948号公报
专利文献3：美国专利第5498007号说明书
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，提供一种滑动部件，其能够兼顾密封和润滑这样的相悖的条件，并且积极地将流体引入到滑动面，并使该流体从滑动面排出，从而防止堆积物产生原因物质在滑动面上浓缩，进而防止堆积物产生，能够长期地维持滑动面的密封功能。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的滑动部件的第一特征在于，在一对滑动部件的彼此相对滑动的滑动面的至少一侧设置有流体循环槽，所述流体循环槽由从高压流体侧进入的入口部、向高压流体侧排出的出口部、以及将所述入口部和所述出口部连通的连通部构成，所述流体循环槽借助于台面部与低压流体侧隔离开，并且沿所述滑动面的周向被台面部隔离开地设置有多个，在由所述流体循环槽和高压流体侧围着的部分设置有正压产生机构，在所述多个流体循环槽之间的低压流体侧设置有负压产生机构，并且，在所述多个流体循环槽之间的高压流体侧设置有辅助用流体循环槽，所述辅助用流体循环槽由从高压流体侧进入的入口部、向高压流体侧排出的出口部、以及将所述入口部和所述出口部连通的连通部构成，在由所述辅助用流体循环槽和高压流体侧围着的部分处设置有辅助用正压产生机构。
根据该特征，通过利用流体循环槽将流体积极地导入到滑动面上并排出，从而滑动面之间的流体进行循环，防止包括堆积物产生原因物质等在内的流体的浓缩、以及磨损粉末及异物的滞留，进而防止堆积物形成，能够长期地维持滑动面的密封功能。此时，由于流体循环槽借助于台面部与低压流体侧隔离开，因此能够减少流体从流体循环槽向低压流体侧的泄漏，并且还能够防止静止时的泄漏。此外，同时利用正压产生机构来增加滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能，能够进一步促进滑动面之间的流体的循环。
并且，利用配设在滑动面的径向低压流体侧的负压产生机构将欲从高压流体侧向低压流体侧泄漏的被密封流体引入，并使该被密封流体经流体循环槽而回到高压流体侧，从而提高密封性。
并且，通过利用配设在滑动面的径向高压流体侧的辅助用流体循环槽积极地将流体导入到沿周向隔离开的多个流体循环槽之间的滑动面上并排出，从而滑动面之间的流体进行循环，能够进一步防止包括堆积物产生原因物质等在内的流体的浓缩以及磨损粉末及异物的滞留。此外，能够同时利用辅助用正压产生机构对正压产生机构的正压产生区域以外的区域进行覆盖，能够均衡地促进滑动面之间的流体的循环。
此外，本发明的滑动部件的第二特征在于，在第一特征中，所述正压产生机构由瑞利台阶机构构成，构成所述瑞利台阶机构的正压产生槽与所述流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述连通部和出口部以及所述高压流体侧隔离开。
根据该特征，能够容易地形成适合于滑动面的正压产生机构。此外，由于正压产生机构以利用流体循环槽的入口部的方式构成，因此能够简化其制造。
此外，本发明的滑动部件的第三特征在于，在第一或第二特征中，所述负压产生机构由倒瑞利台阶机构构成，构成所述倒瑞利台阶机构的负压产生槽与所述流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述连通部和出口部以及所述低压流体侧隔离开。
根据该特征，能够容易地形成适合于滑动面的负压产生机构。此外，由于负压产生机构以利用流体循环槽的入口部或者连通部的方式构成，因此能够简化其制造。
此外，本发明的滑动部件的第四特征在于，在第一至第三特征中的任一特征中，所述辅助用正压产生机构由瑞利台阶机构构成，构成所述瑞利台阶机构的辅助用正压产生槽与所述辅助用流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述辅助用流体循环槽的所述连通部和出口部以及所述高压流体侧隔离开。
根据该特征，能够容易地形成适合于极为有限的位置的辅助用正压产生机构。此外，由于辅助用正压产生机构以利用辅助用流体循环槽的入口部的方式构成，因此能够简化其制造。
此外，本发明的滑动部件的第五特征在于，在第一至第三特征中的任一特征中，所述辅助用正压产生机构由块槽机构构成，构成所述块槽机构的辅助用块槽由沿周向配设的多个矩形槽构成，上游侧的矩形槽与所述辅助用流体循环槽的所述入口部和所述高压流体侧连通，并且借助于台面部与所述辅助用流体循环槽的连通部和出口部隔离开，其它矩形槽仅与所述高压流体侧连通。
根据该特征，能够减小滑动面的起伏对动压特性的影响。此外，即使在辅助用流体循环槽万一被埋上时也可通过从高压流体侧流入的流体产生动压，因此能够提高稳定性。
此外，本发明的滑动部件的第六特征在于，在第一至第三特征中的任一特征中，所述辅助用正压产生机构由梳齿状槽机构构成，构成所述梳齿状槽机构的辅助用梳齿状槽在由所述辅助用流体循环槽和所述高压流体侧围着的部分处，形成于除了面向所述高压流体侧而沿周向配设的多个矩形台面部以外的整个面。
根据该特征，能够减小滑动面的起伏对动压特性的影响。此外，即使在辅助用流体循环槽万一被埋上时也可通过从高压流体侧流入的流体产生动压，因此能够提高稳定性。能够防止气蚀(cavitation)现象的析出物积存在辅助用梳齿状槽内。
发明效果
本发明起到如下的优异效果：
(1)通过利用流体循环槽将流体积极地导入到滑动面上并排出，从而滑动面之间的流体进行循环，防止包括堆积物产生原因物质等在内的流体的浓缩以及磨损粉末及异物的滞留，进而防止堆积物形成，能够长期地维持滑动面的密封功能。此时，由于流体循环槽借助于台面部与低压流体侧隔离开，因此能够减少流体从流体循环槽向低压流体侧的泄漏，并且还能够防止静止时的泄漏。此外，同时利用正压产生机构来增加滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能，能够进一步促进滑动面之间的流体的循环。
并且，利用配设在滑动面的径向低压流体侧的负压产生机构将欲从高压流体侧向低压流体侧泄漏的被密封流体引入，并使该被密封流体经流体循环槽而回到高压流体侧，从而提高密封性。
并且，通过利用配设在滑动面的径向高压流体侧的辅助用流体循环槽积极地将流体导入到沿周向隔离开的多个流体循环槽之间的滑动面上并排出，从而滑动面之间的流体进行循环，能够进一步防止包括堆积物产生原因物质等在内的流体的浓缩以及磨损粉末及异物的滞留。此外，能够同时利用辅助用正压产生机构对正压产生机构的正压产生区域以外的区域进行覆盖，能够均衡地促进滑动面之间的流体的循环。
(2)由于正压产生机构由瑞利台阶机构构成，构成瑞利台阶机构的正压产生槽与流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与连通部和出口部以及高压流体侧隔离开，因此，能够容易地形成适合于滑动面的正压产生机构。此外，由于正压产生机构以利用流体循环槽的入口部的方式构成，因此能够简化其制造。
(3)由于负压产生机构由倒瑞利台阶机构构成，构成倒瑞利台阶机构的负压产生槽与流体循环槽的入口部连通，并且借助于台面部与连通部和出口部以及低压流体侧隔离开，因此，能够容易地形成适合于滑动面的负压产生机构。此外，由于负压产生机构以利用流体循环槽的入口部或者连通部的方式构成，因此能够简化其制造。
(4)由于辅助用正压产生机构由瑞利台阶机构构成，构成瑞利台阶机构的辅助用正压产生槽与辅助用流体循环槽的入口部连通，并且借助于台面部与辅助用流体循环槽的连通部和出口部以及高压流体侧隔离开，因此，能够容易地形成适合于极为有限的位置的辅助用正压产生机构。此外，由于辅助用正压产生机构以利用辅助用流体循环槽的入口部的方式构成，因此能够简化其制造。
(5)由于辅助用正压产生机构由块槽机构构成，构成块槽机构的辅助用块槽由沿周向配设的多个矩形槽构成，上游侧的矩形槽与辅助用流体循环槽的入口部和高压流体侧连通，并且借助于台面部与辅助用流体循环槽的连通部和出口部隔离开，其它矩形槽仅与高压流体侧连通，因此，能够减小滑动面的起伏对动压特性的影响。此外，即使在辅助用流体循环槽万一被埋上时也可通过从高压流体侧流入的流体产生动压，因此能够提高稳定性。
(6)由于辅助用正压产生机构由梳齿状槽机构构成，构成梳齿状槽机构的辅助用梳齿状槽在由辅助用流体循环槽和高压流体侧围着的部分处，形成于除了面向高压流体侧而沿周向配设的多个矩形台面部以外的整个面，因此，能够减小滑动面的起伏对动压特性的影响。此外，即使在辅助用流体循环槽万一被埋上时也可通过从高压流体侧流入的流体产生动压，因此能够提高稳定性。能够防止气蚀现象的析出物积存在辅助用梳齿状槽内。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1的机械密封件的一个示例的纵剖视图。
图2示出了本发明的实施例1的滑动部件的滑动面。
图3是用于说明瑞利台阶机构的正压产生槽的深度与产生的动压之间的关系的图。
图4示出了本发明的实施例2的滑动部件的滑动面。
图5示出了本发明的实施例3的滑动部件的滑动面。
图6用于说明由瑞利台阶机构等构成的正压产生机构和由倒瑞利台阶机构等构成的负压产生机构，图(a)示出了瑞利台阶机构，图(b)示出了倒瑞利台阶机构。
具体实施方式
下面，参照附图而根据实施例来示例性地对用于实施本发明的方式进行说明。但是，关于该实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对的配置等，只要没有特别明示的记载，则本发明的范围不仅限定于这些。
实施例1
参照图1至图3来对本发明的实施例1的滑动部件进行说明。
另外，在下面的实施例中，列举作为滑动部件的一个示例的机械密封件为例来进行说明。此外，将构成机械密封件的滑动部件的外周侧作为高压流体侧(被密封流体侧)、将内周侧作为低压流体侧(大气侧)来进行说明，但本发明不限于此，也可以应用于高压流体侧和低压流体侧相反的情况。
图1是示出机械密封件的一个示例的纵剖视图，并且是对欲从滑动面的外周向内周方向泄漏的高压流体侧的被密封流体进行密封的形式的内侧形式，设置有：作为一个滑动部件的圆环状的旋转环3和作为另一个滑动部件的圆环状的固定环5，所述旋转环3借助于套筒2以能够与该旋转轴1一体地旋转的状态被设置在对高压流体侧的泵轮(省略图示)进行驱动的旋转轴1侧，所述固定环5以非旋转状态且能够轴向移动的状态被设置于泵的外壳4，利用沿着轴向对固定环5施力的螺旋波浪形弹簧6和波纹管7，使通过研磨等被镜面精加工的滑动面S彼此紧贴地滑动。即，该机械密封件防止被密封流体在旋转环3与固定环5彼此的滑动面S上从旋转轴1的外周流出到大气侧。
另外，在图1中，示出了旋转环3的滑动面的宽度宽于固定环5的滑动面的宽度的情况，但不限于此，当然，在相反的情况下也能够应用本发明。
图2示出了本发明的实施例1的滑动部件的滑动面，这里，以在图2的固定环5的滑动面上形成流体循环槽的情况为例来进行说明。
另外，在旋转环3的滑动面上形成流体循环槽的情况也基本上相同，但在该情况下，由于流体循环槽与被密封流体侧连通即可，因此无需设置到滑动面的外周侧。
在图2中，固定环5的滑动面的外周侧是高压流体侧，此外，内周侧是低压流体侧、例如大气侧，对方滑动面沿着逆时针方向旋转。
在固定环5的滑动面上，在周向上设置有多个流体循环槽10，所述流体循环槽10与高压流体侧连通，并借助于滑动面的平滑部R(在本发明中，有时称为“台面部”)与低压流体侧隔离开。
流体循环槽10由从高压流体侧进入的入口部10a、向高压流体侧排出的出口部10b、以及将入口部10a与出口部10b沿周向连通的连通部10c构成，并借助于台面部R与低压流体侧隔离开。由于流体循环槽10防止包括腐蚀生成物等在内的流体在滑动面上浓缩，因此起到积极地将被密封流体从高压流体侧导入到滑动面上并排出的作用，流体循环槽10形成有入口部10a和出口部10b，以便容易与对方滑动面的旋转方向相对应地将被密封流体引入到滑动面上且容易排出，另一方面，为了减少泄漏，流体循环槽10借助于台面部R与低压流体侧隔离开。
另外，在本说明书中，以“从高压流体侧进入的入口部”是指流体循环槽的朝向内径方向的部分、“向高压流体侧排出的出口部”是指流体循环槽的朝向外径方向的部分来进行说明。
此外，流体循环槽10沿滑动面的周向被台面部R隔离开地等分地设置有多个，在本示例中，设置成4等分。
俯视观察滑动面，流体循环槽10形成为以滑动面的半径线r为基准而左右大致对称的形状，流体循环槽10的左右的部分、即入口部10a与出口部10b所成的高压流体侧的交叉角α设定在120°～180°的范围。
另外，在流体循环槽10的俯视时的形状中，无需是以半径线r为基准而必须左右对称的形状，也可以使入口部10a的交叉角α1大于出口部10b的交叉角α2，此外，也可以相反。
在本说明书中，所谓左右大致对称的情况是指α1＝α2±5°的范围。
此外，作为交叉角α，优选的范围是120°～180°的范围，但不一定限定于120°～180°的范围。
并且，在流体循环槽10的俯视时的形状中，也可以没有直线部分而整体为曲线状(圆弧状等)。
此外，流体循环槽10的宽度和深度根据被密封流体的压力、种类(粘性)等而设定成最适合的尺寸即可。
在设置有流体循环槽10的滑动面上，在由流体循环槽10和高压流体侧围着的部分设置有正压产生机构11，所述正压产生机构11具备比流体循环槽10浅的正压产生槽11a。通过正压产生机构11产生正压(动压)，从而使滑动面之间的流体膜增加，提高润滑性能。
在本示例中，正压产生机构11由瑞利台阶机构构成，所述瑞利台阶机构具备与流体循环槽10的入口部10a连通并且借助于台面部R与出口部10b和高压流体侧隔离开的正压产生槽11a和瑞利台阶11b，但不限于此，例如，也可以由带堰部的飞母托槽构成，关键是产生正压的机构即可。
由于正压产生机构11以利用流体循环槽10的入口部10a的方式构成，因此能够简化其制造。
在滑动面上，并且在由流体循环槽10和高压流体侧围着的部分的外侧、即相邻的流体循环槽10、10之间设置有倒瑞利台阶机构12，所述倒瑞利台阶机构12构成由凹槽12a和倒瑞利台阶12b构成的负压产生机构，所述凹槽12a构成比流体循环槽10浅的负压产生槽。
在倒瑞利台阶机构12中，凹槽12a的径向宽度设定得窄，配设在滑动面的径向的靠近低压流体侧。
凹槽12a与流体循环槽10的入口部10a或者连通部10c连通，并借助于台面部R与出口部10b和低压流体侧隔离开。
由于倒瑞利台阶机构12以利用流体循环槽10的入口部10a或者连通部10c的方式构成，因此能够简化其制造。
另外，关于瑞利台阶机构和倒瑞利台阶机构，后面详细地进行说明。
并且，在滑动面的多个流体循环槽10、10之间的高压流体侧设置有辅助用流体循环槽13，所述辅助用流体循环槽13由从高压流体侧进入的入口部13a、向高压流体侧排出的出口部13b、以及将入口部13a与出口部13b连通的连通部13c构成。设置有辅助用流体循环槽13的滑动面的径向宽度是滑动面的径向宽度的约一半程度，因此，与流体循环槽10的情况相比，入口部10a和出口部10b的倾斜程度大，此外，入口部10a和出口部10b的长度也短。并且，辅助用流体循环槽13的宽度和深度也可以与流体循环槽10同等程度或比其稍小。
另外，流体循环槽的形状可以采取流体循环槽10那样的大致V字形、或者辅助用流体循环槽13那样的大致U字形等各种方式，但在本说明书中，作为原则，以“从高压流体侧进入的入口部”是指流体循环槽的朝向内径方向的部分、“向高压流体侧排出的出口部”是指流体循环槽的朝向外径方向的部分来进行说明。因此，“将入口部与出口部连通的连通部”存在极短的情况到具有相当程度的长度的情况。
并且，在由滑动面的辅助用流体循环槽13和高压流体侧围着的部分设置有由辅助用正压产生槽14a构成的辅助用正压产生机构14。
辅助用正压产生机构14由具备正压产生槽14a和瑞利台阶14b的瑞利台阶机构构成，构成瑞利台阶机构的辅助用正压产生槽14a与辅助用流体循环槽13的入口部13a连通，并且借助于台面部R与出口部13b和高压流体侧隔离开。
该辅助用正压产生机构14形成为比上述的主要的瑞利台阶机构11更容易在低速侧产生动压的槽深、槽宽等，对主要的瑞利台阶机构11的正压产生区域以外的区域进行覆盖等。
这里，参照图3对瑞利台阶机构11(14)的正压产生槽11a(14a)的深度与产生的动压之间的关系简单地进行说明。
在图3中，设旋转环3与固定环5的彼此的滑动面S上的液膜的厚度为h0、正压产生槽11a(14a)的深度与液膜的厚度的合计为hi，则在m＝hi/h0所表示的数值m是2～4时，压力系数Kp为最大。
并且，压力系数Kp越高，瑞利台阶机构11(14)产生的动压越大。
如以上说明的那样，根据实施例1的结构，通过利用流体循环槽10将流体积极地导入到滑动面上并排出，从而滑动面之间的流体进行循环，防止包括堆积物产生原因物质等在内的流体的浓缩以及磨损粉末及异物的滞留，进而防止堆积物形成，能够长期地维持滑动面的密封功能。此时，由于流体循环槽10借助于台面部R与低压流体侧隔离开，因此能够减少流体从流体循环槽10向低压流体侧的泄漏，并且还能够防止静止时的泄漏。此外，同时利用正压产生机构11来增加滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能，能够进一步促进滑动面之间的流体的循环。
并且，能够利用构成配设在滑动面的径向低压流体侧的负压产生机构的倒瑞利台阶机构12将欲从高压流体侧向低压流体侧泄漏的被密封流体引入到凹槽12a，并使该被密封流体经流体循环槽10而回到高压流体侧，从而提高密封性。
并且，通过利用配设在滑动面的径向高压流体侧的辅助用流体循环槽13积极地将流体导入到沿周向隔离开的多个流体循环槽10、10之间的滑动面上并排出，从而滑动面之间的流体进行循环，能够进一步防止包括堆积物产生原因物质等在内的流体的浓缩以及磨损粉末及异物的滞留。此外，能够同时利用辅助用正压产生机构14对主要的瑞利台阶机构11的正压产生区域以外的区域进行覆盖，能够均衡地促进滑动面之间的流体的循环。
实施例2
参照图4对本发明的实施例2的滑动部件进行说明。
实施例2的滑动部件的辅助用正压产生机构的结构与实施例1的滑动部件不同，但其它基本结构与实施例1相同，对相同部件标注相同标号，省略重复的说明。
图4所示的辅助用正压产生机构15由块槽机构构成，构成块槽机构的辅助用正压产生槽15a由沿周向配设的多个矩形槽构成，上游侧的矩形槽与辅助用流体循环槽13的入口部13a和高压流体侧连通，并且借助于台面部R与辅助用流体循环槽13的连通部13c和出口部13b隔离开，其它矩形槽仅与高压流体侧连通。
该辅助用正压产生机构15形成为比上述的主要的瑞利台阶机构11更容易在低速侧产生动压的槽深、槽形状等，对主要的瑞利台阶机构11的正压产生区域以外的区域进行覆盖等。
通常，滑动面即使精加工也具有0.2μm那样的起伏，因此滑动面间隙、即图3所示的液膜的厚度h0也在圆周上具有0.2μm的偏差。
在图2所示的瑞利台阶机构14的正压产生槽14a的深度是例如0.1μm那样极浅的情况下，m(hi/h0)的值根据瑞利台阶机构14的瑞利台阶14b设置在圆周上的哪个位置而发生变化，因此产生的动压也根据瑞利台阶14b的位置而变动。
但是，若如本示例那样地代替图2所示的瑞利台阶机构14而沿周向配设多个矩形槽以设置多个台面部并使正压产生部沿周向分散，则能够减小滑动面的起伏对动压特性的影响。此外，即使在辅助用流体循环槽13万一被埋上时也可通过从高压流体侧流入的流体产生动压，因此稳定性变高。
另外，在本示例中，流体循环槽10的入口部10a和出口部10b的槽宽分别朝向入口端和出口端而逐渐扩展。因此，在入口端和出口端附近不形成被密封流体的沉淀而成为一样的流体，形成高效率的流体。此外，由于从上游侧的流体循环槽10的出口部10b排出的被密封流体流在从滑动面的外周壁离开的位置绕转而不会再次流入到下游侧的流体循环槽中，因此，能够防止被密封流体的浓缩，能够使流体循环槽内始终维持清洁的状态。
实施例3
参照图5对本发明的实施例3的滑动部件进行说明。
实施例3的滑动部件的辅助用正压产生机构的结构与实施例2的滑动部件不同，但其它基本结构与实施例2相同，对相同部件标注相同标号，省略重复的说明。
图5所示的辅助用正压产生机构16由梳齿状槽机构构成，构成梳齿状槽机构的辅助用正压产生槽16a在由辅助用流体循环槽13和高压流体侧围着的部分处，形成于除了沿周向配设的多个矩形台面部R1以外的整个面。
该辅助用正压产生机构16形成为比上述的主要的瑞利台阶机构11更容易在低速侧产生动压的槽深、槽形状等，对主要的瑞利台阶机构11的正压产生区域以外的区域进行覆盖等。
若如本示例那样地代替图2所示的瑞利台阶机构14而设置形成在除了沿周向配设的多个矩形的台面部R1以外的整个面的梳齿状正压产生槽16a，并使正压产生部沿周向分散，则能够减小滑动面的起伏对动压特性的影响。此外，即使在辅助用流体循环槽13万一被埋上时也可通过从高压流体侧流入的流体产生动压，因此稳定性变高。
并且，由于梳齿状正压产生槽16a如图4所示的辅助用正压产生机构15那样没有内周侧的台面部，因此，即使从台面部到梳齿状正压产生槽16a产生了气蚀，气蚀现象的析出物也会从正压产生槽16a流向辅助用流体循环槽13而不会积存在槽内。
下面，一边参照图6一边以主要的瑞利台阶机构11和倒瑞利台阶机构12为例对由瑞利台阶机构等构成的正压产生机构和由倒瑞利台阶机构等构成的负压产生机构进行说明。
在图6(a)中，作为相对的滑动部件的旋转环3和固定环5如箭头所示那样地相对滑动。例如，在固定环5的滑动面上，与相对的移动方向垂直且面向上游侧地形成有瑞利台阶11b，在该瑞利台阶11b的上游侧形成有作为正压产生槽的凹槽部11a。相对的旋转环3和固定环5的滑动面是平坦的。
当旋转环3和固定环5沿着箭头所示的方向相对移动时，介于旋转环3和固定环5的滑动面之间的流体由于其粘性而欲沿着旋转环3或者固定环5的移动方向跟随移动，因此，此时，由于瑞利台阶11b的存在而产生虚线所示那样的正压(动压)。
另外，10a、10b、10c分别表示流体循环槽的入口部、出口部、连通部，此外，R表示台面部。
在图6(b)中也同样地，作为相对的滑动部件的旋转环3和固定环5如箭头所示那样地相对滑动，但在旋转环3和固定环5的滑动面上，与相对的移动方向垂直且面向下游侧地形成有倒瑞利台阶12b，在该倒瑞利台阶12b的下游侧形成有作为负压产生槽的凹槽部12a。相对的旋转环3和固定环5的滑动面是平坦的。
当旋转环3和固定环5沿着箭头所示的方向相对移动时，介于旋转环3和固定环5的滑动面之间的流体由于其粘性而欲沿着旋转环3或者固定环5的移动方向跟随移动，因此，此时，由于倒瑞利台阶12b的存在而产生虚线所示那样的负压(动压)。
另外，10a、10b、10c分别表示流体循环槽的入口部、出口部、连通部，此外，R表示台面部。
以上利用附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即使有不脱离本发明主旨的范围内的变更及补充，也包括在本发明中。
例如，在上述实施例中，对将滑动部件用于机械密封装置的一对旋转用密封环和固定用密封环中的任一个的示例进行了说明，但也可以用作在圆筒状滑动面的轴向一侧密封润滑油并且与旋转轴滑动的轴承的滑动部件。
此外，例如，在上述实施例中，对在外周侧存在高压的被密封流体的情况进行了说明，但也可以应用于内周侧是高压流体的情况。
此外，例如，在上述实施例中，对在机械密封件的构成滑动部件的固定环上设置流体循环槽、正压产生机构和负压产生机构的情况进行了说明，但也可以与之相反地在旋转环上设置流体循环槽、正压产生机构和负压产生机构。在该情况下，流体循环槽无需设置到旋转环的外周侧，与被密封流体侧连通即可。
标号说明
1 旋转轴
2 套筒
3 旋转环
4 外壳
5 固定环
6 螺旋波浪形弹簧
7 波纹管
10 流体循环槽
11 正压产生机构(瑞利台阶机构)
12 负压产生机构(倒瑞利台阶机构)
13 辅助用流体循环槽
14 辅助用正压产生机构
15 辅助用正压产生机构
16 辅助用正压产生机构
R 台面部
Claims (7)
1.一种滑动部件，其特征在于，在一对滑动部件的彼此相对滑动的滑动面的至少一侧设置有流体循环槽，所述流体循环槽由从高压流体侧进入的入口部、向高压流体侧排出的出口部、以及将所述入口部和所述出口部连通的连通部构成，所述流体循环槽借助于台面部与低压流体侧隔离开，并且沿所述滑动面的周向被台面部隔离开地设置有多个，在由所述流体循环槽和高压流体侧围着的部分处设置有正压产生机构，在多个所述流体循环槽之间的低压流体侧设置有负压产生机构，并且，在多个所述流体循环槽之间的高压流体侧设置有辅助用流体循环槽，所述辅助用流体循环槽由从高压流体侧进入的入口部、向高压流体侧排出的出口部、以及将所述入口部和所述出口部连通的连通部构成，在由所述辅助用流体循环槽和高压流体侧围着的部分处设置有辅助用正压产生机构。
2.根据权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，
所述正压产生机构由瑞利台阶机构构成，构成所述瑞利台阶机构的正压产生槽与所述流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述连通部和出口部以及所述高压流体侧隔离开。
3.根据权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，
所述负压产生机构由倒瑞利台阶机构构成，构成所述倒瑞利台阶机构的负压产生槽与所述流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述连通部和出口部以及所述低压流体侧隔离开。
4.根据权利要求2所述的滑动部件，其特征在于，
所述负压产生机构由倒瑞利台阶机构构成，构成所述倒瑞利台阶机构的负压产生槽与所述流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述连通部和出口部以及所述低压流体侧隔离开。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的滑动部件，其特征在于，
所述辅助用正压产生机构由瑞利台阶机构构成，构成所述瑞利台阶机构的辅助用正压产生槽与所述辅助用流体循环槽的所述入口部连通，并且借助于台面部与所述辅助用流体循环槽的所述连通部和出口部以及所述高压流体侧隔离开。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的滑动部件，其特征在于，
所述辅助用正压产生机构由块槽机构构成，构成所述块槽机构的辅助用块槽由沿周向配设的多个矩形槽构成，上游侧的矩形槽与所述辅助用流体循环槽的所述入口部和所述高压流体侧连通，并且借助于台面部与所述辅助用流体循环槽的连通部和出口部隔离开，其它矩形槽仅与所述高压流体侧连通。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的滑动部件，其特征在于，
所述辅助用正压产生机构由梳齿状槽机构构成，构成所述梳齿状槽机构的辅助用梳齿状槽在由所述辅助用流体循环槽和所述高压流体侧围着的部分处，形成于除了面向所述高压流体侧而沿周向配设的多个矩形台面部以外的整个面。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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