CN108138967B - 滑动部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滑动部件,其具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能。本发明的滑动部件的特征在于,如下构成:在一对滑动部件的彼此相对滑动的一侧的滑动面设有凹穴10,各凹穴10的上游侧的气穴形成区域10a靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域10b靠近高压流体侧而配置,在正压产生区域10b的下游侧的前端设有连通正压产生区域10b和高压流体侧的正压释放槽15,且气穴形成区域10a与正压产生区域10b的大小比率被控制。

Description

滑动部件
技术领域
本发明涉及一种适于例如机械密封件、轴承及其他滑动部的滑动部件。尤其涉及一种需要使流体介于滑动面而减少摩擦,并且防止流体从滑动面泄漏的密封环或轴承等的滑动部件。
背景技术
在作为滑动部件一例的机械密封件中,为了长期维持密封性,需要兼顾“密封”和“润滑”这两个相反的条件。尤其是近年来,对于环保措施等而言,为了在实现被密封流体的防漏的同时减少机械损失而对低摩擦化的要求进一步提高。作为低摩擦化的方法,能够通过设为如下状态来实现,即在通过旋转而在滑动面之间产生动压,且使滑动面在介于液膜的状态下滑动,即所谓的流体润滑状态。然而,在该情况下,由于在滑动面之间产生正压,因此流体从正压部分向滑动面外流出。对于轴承来说为侧面泄漏、且相当于密封件情况下的泄漏。
为了兼顾密封和润滑,本申请人申请了如下发明:首先如图8所示,在一对滑动部件的彼此相对滑动的一侧的滑动面S设有凹穴50,各凹穴50的上游侧的气穴形成区域50a靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域50b靠近高压流体侧而配置,在各凹穴50的气穴形成区域50a所吸入的流体通过该凹穴50内而从正压产生区域50b回流到高压流体侧,因此减少了泄漏,同时通过在正压产生区域50b产生的正压而使液膜保持在滑动面之间,从而抑制了磨损(以下,称为“现有技术”。参考专利文献1)。
上述专利文献1中所记载的现有技术作为兼顾密封和润滑的发明是划时代的技术。
本申请发明涉及现有技术的改良。
上述专利文献1中所记载的现有技术中,通过实验发现,根据被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等,气穴形成区域50a不会延伸至下游侧,且正压产生区域50b变得过大而密封性降低。
例如,在被密封流体的种类、温度及压力恒定的条件下,改变滑动面的滑动速度时,观察到在中速旋转区域确认到泄漏,而在高速旋转区域几乎未确认到泄漏这一现象。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2014/050920A1
发明内容
发明所要解决的技术课题
本发明是为了解决上述现有技术的问题点而完成的,其目的在于提供一种滑动部件,该滑动部件通过能够控制在形成于滑动面的凹穴等凹陷部分(在本说明书中称为“凹穴”。)生成的上游侧的气穴形成区域与下游侧的正压产生区域的大小比率而具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的,本发明的滑动部件的第1特征在于,如下构成:在一对滑动部件的彼此相对滑动的一侧的滑动面设有凹穴,各凹穴的上游侧的气穴形成区域靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域靠近高压流体侧而配置,在所述正压产生区域的下游侧的前端设有连通所述正压产生区域和所述高压流体侧的正压释放槽,且所述气穴形成区域与所述正压产生区域的大小比率被控制。
根据该特征,能够提供一种具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能的滑动部件。
并且,本发明的滑动部件的第2特征在于,在第1特征中,所述正压释放槽形成于所述滑动面上。
根据该特征,能够轻松地进行正压释放槽的形成。
并且,本发明的滑动部件的第3特征在于,在第1特征中,所述正压释放槽以贯穿所述滑动面内的方式形成。
根据该特征,由于不会在滑动面上形成槽,因此能够将滑动面维持在清洁的状态,并且由于不会减少滑动面的面积,因此能够抑制表面压力的上升。
并且,本发明的滑动部件的第4特征在于,在第1特征至第3特征中的任一特征中,在周向上相邻的所述凹穴中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴的所述正压产生区域和位于下游侧的凹穴的所述气穴形成区域。
根据该特征,进一步发挥防泄漏的效果。
并且,本发明的滑动部件的第5特征在于,在第1特征至第4特征中的任一特征中,所述凹穴具有在径向上有一定宽度并沿周向延伸的形状,所述正压产生区域的下游侧的终端及连接所述气穴形成区域与所述正压产生区域的连接区域的下游侧的端以从所述低压流体侧朝向所述高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成。
根据该特征,凹穴内的流体的流动变得顺畅,并且还从低压流体侧朝向高压流体侧产生半径方向的流体的流动,因此能够进一步提高密封性。
并且,本发明的滑动部件的第6特征在于,在第5特征中,所述正压释放槽以与所述正压产生区域的下游侧的终端平行地倾斜的方式而设置。
根据该特征,在正压产生区域产生的正压能够顺畅地释放到高压流体侧,并能够进一步提高密封性。
发明效果
本发明发挥如下优异的效果。
(1)构成为在正压产生区域的下游侧的前端设有连通正压产生区域和高压流体侧的正压释放槽,且气穴形成区域与正压产生区域的大小比率被控制,由此能够提供具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能的滑动部件。
(2)正压释放槽形成于滑动面上,由此能够轻松地进行正压释放槽的形成。
(3)正压释放槽以贯穿滑动面内的方式形成,由此不会在滑动面上形成槽,因此能够将滑动面维持在清洁的状态,同时由于不会减少滑动面的面积,因此能够抑制表面压力的上升。
(4)在周向上相邻的凹穴中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴的正压产生区域和位于下游侧的凹穴的气穴形成区域,由此进一步发挥防泄漏的效果。
(5)凹穴具有在径向上有一定宽度并沿周向延伸的形状,正压产生区域的下游侧的终端及连接气穴形成区域与正压产生区域的连接区域的下游侧的端以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成,由此凹穴内的流体的流动变得顺畅,并且还从低压流体侧朝向高压流体侧产生半径方向的流体的流动,因此能够进一步提高密封性。
(6)正压释放槽以与正压产生区域的下游侧的终端平行地倾斜的方式而设置,由此在正压产生区域产生的正压能够顺畅地释放到高压流体侧,并能够进一步提高密封性。
附图说明
图1为表示本发明的实施例1所涉及的机械密封件一例的纵剖视图。
图2为本发明的实施例1所涉及的滑动部件的滑动面的俯视图。
图3中,图3(a)为图1的正压产生区域及正压释放槽的立体图,图3(b)为表示图1的正压释放槽的变形例的立体图。
图4中,图4(a)为用于说明由凹穴的下游侧的变窄的间隙(高低差)构成的正压产生机构,图4(b)为用于说明由凹穴的上游侧的变宽的间隙(高低差)构成的负压产生机构的图。
图5为本发明的实施例2所涉及的滑动部件的滑动面的俯视图。
图6为本发明的实施例3所涉及的滑动部件的滑动面的俯视图。
图7为本发明的实施例4所涉及的滑动部件的滑动面的俯视图。
图8为用于说明现有技术所涉及的滑动部件的俯视图。
具体实施方式
以下参考附图,并基于实施例对用于实施该发明的方式进行例示性说明。但是,在该实施例中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等,只要没有特别明确的记载,就不是将本发明的范围仅限定于这些实施例。
[实施例1]
参考图1至图4,对本发明的实施例1所涉及的滑动部件进行说明。
另外,在本实施例中,以构成机械密封件的部件为滑动部件的情况为例进行说明。
图1为表示机械密封件一例的纵剖视图,是将欲从滑动面的外周朝向内周方向泄漏的高压流体侧的被密封流体进行密封形式的内侧形式的机械密封件,且在驱动高压流体侧的泵叶轮(省略图示)的旋转轴1侧经由套筒2以与该旋转轴1一体旋转的状态设置的圆环状的旋转环3和以非旋转状态且能够轴向移动的状态设置在泵的外壳4的圆环状的固定环5,通过沿轴向对该固定环5施力的螺旋波浪形弹簧6及波纹管7而在通过研磨等进行了镜面加工的滑动面S彼此紧密滑动。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从旋转轴1的外周向大气侧流出。
另外,本发明并不限定于内侧形式,当然也能够适用于将欲从滑动面的内周朝向外周方向泄漏的高压流体侧的被密封流体进行密封的外侧形式。
图2表示本发明的实施例1所涉及的滑动部件的滑动面,且以在图1的固定环5的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况为例进行说明。
另外,在旋转环3的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况也相同。
图2中,在滑动面S沿周向设有多个凹穴10。凹穴10并不与高压流体侧及低压流体侧连通,并且各凹穴10被设置成相互独立地在周向上分离。凹穴10的数量、面积及深度具有可根据滑动部件的直径、滑动面的宽度及相对移动速度以及密封及润滑条件等适当确定的性质,但从流体润滑作用及液膜形成的方面考虑,优选面积大,且深度浅的凹穴。
关于各凹穴10,上游侧的气穴形成区域10a靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域10b靠近高压流体侧而配置,这两个区域形成为经由连接区域10c而连通的形状,如箭头所示在各凹穴10的气穴形成区域10a所吸入的流体通过该凹穴内而在正压产生区域10b产生动压(正压),且如箭头所示回流到径向上接近的高压流体侧。
图2所示的凹穴10如下形成,即上游侧的气穴形成区域10a及下游侧的正压产生区域10b分别以呈圆弧状的方式具有一定宽度并沿周向延伸,气穴形成区域10a及下游侧的正压产生区域10b在径向上一体连通并呈曲柄形状,并且气穴形成区域10a在周向上的长度比正压产生区域10b在周向上的长度长。图2的凹穴10中,气穴形成区域10a在周向上的长度比正压产生区域10b在周向上的长度长,因此吸入的流体的量变多,防泄漏效果大。
图2所示的凹穴10的形状仅为一例,只要上游侧的气穴形成区域10a靠近低压流体侧配置,且下游侧的正压产生区域10b靠近高压流体侧配置即可,例如可以倾斜配置为长方形、椭圆形等。
本例中,在各凹穴10的靠近低压流体侧配置的气穴形成区域10a中所吸入的流体通过该凹穴内而在靠近下游侧的高压流体侧配置的正压产生区域10b产生动压(正压),而回流到在径向上接近的高压流体侧,因此防止高压流体侧的被密封流体向低压流体侧泄漏,并且因在正压产生区域10b产生正压而在滑动面形成流体润滑膜,从而可实现滑动面的润滑。
在此,参考图4,对本发明中的设置有凹穴的情况下的正压产生机构及负压产生机构进行说明。
图4(a)中,如箭头所示,旋转环3相对于固定环5向逆时针方向旋转移动,若在固定环5的滑动面S形成有凹穴10,则在该凹穴10的下游侧存在变窄的间隙(高低差)11。相对的旋转环3的滑动面平坦。
若旋转环3向箭头所示的方向相对移动,则介于旋转环3及固定环5的滑动面之间的流体因其粘性而欲追随旋转环3的移动方向移动,因此,此时由于变窄的间隙(高低差)11的存在而产生如虚线所示的动压(正压)。
图4(b)中,如箭头所示,旋转环3相对于固定环5向逆时针方向旋转移动,若在固定环5的滑动面S形成凹穴10,则在凹穴10的上游侧存在变宽的间隙(高低差)12。相对的旋转环3的滑动面平坦。
若旋转环3向箭头所示的方向相对移动,则介于旋转环3及固定环5的滑动面之间的流体因其粘性而欲追随旋转环3的移动方向移动,因此,此时由于变宽的间隙(高低差)12的存在而产生如虚线所示的动压(负压)。
因此,在凹穴10内的上游侧产生负压,且在下游侧产生正压。而且,在上游侧的负压产生区域产生气穴。
本发明的特征在于,如图2所示,构成为在正压产生区域10b的下游侧的前端设有连通正压产生区域10b和高压流体侧的正压释放槽15,且气穴形成区域10a的生成由正压释放槽15控制。
上述“正压产生区域10b的下游侧的前端”是指,正压产生区域10b中压力变得比高压流体侧压力大的位置。
正压释放槽15通过将在正压产生区域10b的下游侧的前端产生的正压释放到高压流体侧而防止正压产生区域10b的扩大,相反地,使气穴形成区域10a在适当的范围内形成。因此,正压释放槽15被设置成具有恒定的宽度和深度,且连通正压产生区域10b的下游侧的前端和高压流体侧,在图2的例中,如图3(a)所示,正压释放槽15被设定成形成于滑动面上,截面呈大致矩形,且深度比凹穴10的深度浅。正压释放槽15的深度可以比凹穴10的深度浅,或者也可以与其相同。
并且,图2的例中,正压释放槽15沿与通过与对方滑动面的相对滑动而生成的流体的流动正交的方向设置,但并不限定于此,只要是使正压顺畅地释放到高压流体侧的角度即可。
正压释放槽15的截面面积的大小根据被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等各种条件而设计性确定,若缩小正压释放槽15的截面面积,则能够增大在正压产生区域10b产生的正压的大小、即正压的区域,并能够缩小在气穴形成区域10a中产生的气穴的区域。并且,相反地,若增大正压释放槽15的截面面积,则能够缩小在正压产生区域10b中产生的正压的大小、即正压的区域,并能够增大在气穴形成区域10a产生的气穴的区域。
如此,通过设置正压释放槽15而能够控制在正压产生区域10b产生的正压的大小、即上游侧的气穴形成区域10a与下游侧的正压产生区域10b的大小比率,因此能够实现兼顾滑动面中的防漏和润滑。
图3(b)中示出正压释放槽的变形例,被设定成截面呈大致矩形,深度比凹穴10的深度浅的正压释放槽15’以贯穿滑动面S内的方式从凹穴10的正压产生区域10b朝向高压流体侧而设置。
该例中,因不会在滑动面S上形成槽而能够将滑动面S维持在清洁的状态,并且因滑动面的面积不会减少而能够抑制表面压力的上升。
另外,正压释放槽15’截面并不限定于大致矩形,还可以是圆形、半圆形、三角形等。
根据以上所说明的实施例1的结构,发挥如下效果。
(1)构成为在正压产生区域10b的下游侧的前端设有连通正压产生区域10b和高压流体侧的正压释放槽15,且控制气穴形成区域10a与正压产生区域10b的大小比率,由此能够提供一种具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能的滑动部件。
(2)当正压释放槽15形成于滑动面S上时,能够轻松地进行正压释放槽15的形成。
(3)当正压释放槽15以贯穿滑动面S内的方式形成时,因不会在滑动面S上形成槽而能够将滑动面S维持在清洁的状态,并且因滑动面的面积不会减少而能够抑制表面压力的上升。
[实施例2]
图5中示出本发明的实施例2所涉及的滑动部件的滑动面,并以在图1的固定环5的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况为例进行说明。
另外,在旋转环3的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况也相同。
实施例2中,凹穴及正压释放槽的平面形状与实施例1不同,但在其他方面与实施例1相同,从而省略重复说明。
图5中,各凹穴20的上游侧的气穴形成区域20a靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域20b靠近高压流体侧而配置,且这两个区域形成为经由连接区域20c而连通的形状,上游侧的气穴形成区域20a及下游侧的正压产生区域20b分别以呈圆弧状的方式具有一定宽度并沿周向延伸,且气穴形成区域20a及下游侧的正压产生区域20b呈在径向上一体连通的曲柄形状。
凹穴20的正压产生区域20b的下游侧的终端20d及连接气穴形成区域20a和正压产生区域20b的连接区域20c的下游侧的端20e以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成。
并且,正压释放槽25以与正压产生区域20b的下游侧的终端20d平行地倾斜的方式而设置。
图5的例中,正压释放槽25形成于滑动面S上,但并不限定于此,可以以贯穿滑动面S内的方式设置。
凹穴20的正压产生区域20b的下游侧的终端20d及连接气穴形成区域20a和正压产生区域20b的连接区域20c的下游侧的端20e以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成,由此凹穴20内的流体的流动变得顺畅,并且还从低压流体侧朝向高压流体侧产生半径方向的流体的流动,因此能够进一步提高密封性。
并且,正压释放槽25也以与正压产生区域20b的下游侧的终端20d平行地倾斜的方式而设置,因此能够使在正压产生区域20b产生的正压顺畅地释放到高压流体侧,并能够更进一步提高密封性。
根据以上所说明的实施例2的结构,发挥如下效果。
(1)构成为在正压产生区域20b的下游侧的前端设有连通正压产生区域20b和高压流体侧的正压释放槽25,且控制气穴形成区域20a与正压产生区域20b的大小比率,由此能够提供一种具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能的滑动部件。
(2)当正压释放槽25形成于滑动面S上时,能够轻松地进行正压释放槽25的形成。
(3)当正压释放槽25以贯穿滑动面S内的方式形成时,因不会在滑动面S上形成槽而能够将滑动面S维持在清洁的状态,并且因滑动面的面积不会减少而能够抑制表面压力的上升。
(4)凹穴20的正压产生区域20b的下游侧的终端20d及连接气穴形成区域20a和正压产生区域20b的连接区域20c的下游侧的端20e以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成,由此凹穴20内的流体的流动变得顺畅,并且还从低压流体侧朝向高压流体侧产生半径方向的流体的流动,因此能够进一步提高密封性。
(5)正压释放槽25以与正压产生区域20b的下游侧的终端20d平行地倾斜的方式而设置,因此能够使在正压产生区域20b产生的正压顺畅地释放到高压流体侧,并能够更进一步提高密封性。
[实施例3]
图6中示出本发明的实施例3所涉及的滑动部件的滑动面,并以在图1的固定环5的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况为例进行说明。
另外,在旋转环3的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况也相同。
实施例3中,凹穴的排列与实施例1不同,但在其他方面与实施例1相同,从而省略重复说明。
图6中,在周向上相邻的凹穴30,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴30的正压产生区域30b和位于下游侧的凹穴30的气穴形成区域30a。
若在位于上游侧的凹穴30的正压产生区域30b产生动压(正压),则流体主要回流到接近正压产生区域30b的高压流体侧,但一部分流体欲泄漏到低压流体侧。但是,在该正压产生区域30b的低压流体侧配设有下游侧的凹穴30的气穴形成区域30a,因此欲泄漏到低压流体侧的流体在该气穴形成区域30a被吸入,从而防止流体向低压流体侧的泄漏。
如图6所示,构成为在正压产生区域30b的下游侧的前端设有连通正压产生区域30b与高压流体侧的正压释放槽35,且气穴形成区域30a的生成被正压释放槽35控制。
正压释放槽35通过将在正压产生区域30b的下游侧的前端产生的正压释放到高压流体侧而防止正压产生区域30b的扩大,相反地,使气穴形成区域30a在适当的范围内形成。因此,正压释放槽35被设定成具有恒定的宽度和深度,且连通正压产生区域30b的下游侧的前端和高压流体侧。
图6的例中,正压释放槽35形成于滑动面S上,但并不限定于此,可以以贯穿滑动面S内的方式设置。
根据以上所说明的实施例3的结构,发挥如下效果。
(1)构成为在正压产生区域30b的下游侧的前端设有连通正压产生区域30b和高压流体侧的正压释放槽35,且控制气穴形成区域30a与正压产生区域30b的大小比率,由此能够提供一种具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能的滑动部件。
(2)当正压释放槽35形成于滑动面S上时,能够轻松地进行正压释放槽35的形成。
(3)当正压释放槽35以贯穿滑动面S内的方式形成时,因不会在滑动面S上形成槽而能够将滑动面S维持在清洁的状态,并且因滑动面的面积不会减少而能够抑制表面压力的上升。
(4)在周向上相邻的凹穴30中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴30的正压产生区域30b和位于下游侧的凹穴30的气穴形成区域30a,由此发挥更进一步的防漏效果。
[实施例4]
图7中示出本发明的实施例4所涉及的滑动部件的滑动面,并以在图1的固定环5的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况为例进行说明。
另外,在旋转环3的滑动面形成有凹穴及正压释放槽的情况也相同。
实施例4中,凹穴的排列与图5所示的实施例2不同,但在其他方面与实施例2相同,从而省略重复说明。
图7中,在周向上相邻的凹穴40,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴40的正压产生区域40b和位于下游侧的凹穴40的气穴形成区域40a。
若在位于上游侧的凹穴40的正压产生区域40b产生动压(正压),则流体主要回流到接近正压产生区域40b的高压流体侧,但一部分流体欲泄漏到低压流体侧。但是,在该正压产生区域40b的低压流体侧配设有下游侧的凹穴40的气穴形成区域40a,因此欲泄漏到低压流体侧的流体在该气穴形成区域40a被吸入,从而防止流体向低压流体侧的泄漏。
凹穴40的正压产生区域40b的下游侧的终端40d及连接气穴形成区域40a和正压产生区域40b的连接区域40c的下游侧的端40e以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成。
并且,正压释放槽45以与正压产生区域40b的下游侧的终端40d平行地倾斜的方式而设置。
图7的例中,正压释放槽45形成于滑动面S上,但并不限定于此,可以以贯穿滑动面S内的方式设置。
凹穴40的正压产生区域40b的下游侧的终端40d及连接气穴形成区域40a和正压产生区域40b的连接区域40c的下游侧的端40e以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成,由此凹穴40内的流体的流动变得顺畅,并且还从低压流体侧朝向高压流体侧产生半径方向的流体的流动,因此能够进一步提高密封性。
并且,正压释放槽45也以与正压产生区域40b的下游侧的终端40d平行地倾斜的方式而设置,因此能够使在正压产生区域40b产生的正压顺畅地释放到高压流体侧,并能够更进一步提高密封性。
根据以上所说明的实施例4的结构,发挥如下效果。
(1)构成为在正压产生区域40b的下游侧的前端设有连通正压产生区域40b和高压流体侧的正压释放槽45,且控制气穴形成区域40a与正压产生区域40b的大小比率,由此能够提供一种具有与被密封流体的种类、温度、压力及滑动面的滑动速度等环境对应的防漏和润滑这两种功能的滑动部件。
(2)当正压释放槽45形成于滑动面S上时,能够轻松地进行正压释放槽45的形成。
(3)当正压释放槽45以贯穿滑动面S内的方式形成时,因不会在滑动面S上形成槽而能够将滑动面S维持在清洁的状态,并且因滑动面的面积不会减少而能够抑制表面压力的上升。
(4)凹穴40的正压产生区域40b的下游侧的终端40d及连接气穴形成区域40a和正压产生区域40b的连接区域40c的下游侧的端40e以从低压流体侧朝向高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成,由此凹穴40内的流体的流动变得顺畅,并且还从低压流体侧朝向高压流体侧产生半径方向的流体的流动,因此能够进一步提高密封性。
(5)正压释放槽45以与正压产生区域40b的下游侧的终端40d平行地倾斜的方式而设置,因此能够使在正压产生区域40b产生的正压顺畅地释放到高压流体侧,并能够更进一步提高密封性。
(6)在周向上相邻的凹穴40中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴40的正压产生区域40b和位于下游侧的凹穴40的气穴形成区域40a,由此发挥更进一步的防漏效果。
以上,通过附图对本发明的实施例进行了说明,但具体的结构并不限定于这些实施例,在不脱离本发明宗旨范围内进行的变更和追加也包含于本发明中。
例如,在所述实施例中,对将滑动部件用于机械密封装置中的一对旋转用密封环及固定用密封环中的任一个的例子进行了说明,但也能够用作轴承的滑动部件,该轴承的滑动部件一边向圆筒状滑动面的轴向一侧密封润滑油,一边与旋转轴滑动。
并且,例如,在所述实施例中,对在外周侧存在高压被密封流体的情况进行了说明,但也能够适用于内周侧为高压流体的情况,在该情况下,凹穴的气穴形成区域被配设成位于外周侧,并且正压产生区域被配设成位于内周侧,并且,在设置具备方向性的槽时,以槽的方向成相反方向的方式配设即可。
并且,例如,在所述实施例中,关于凹穴的形状示出了在周向上以曲柄状延伸的情况,但并不限定于此,只要上游侧的气穴形成区域靠近低压流体侧而配置,且下游侧的正压产生区域靠近高压流体侧而配置即可,例如可以倾斜配置为长方形、椭圆形等。
并且,在所述实施例中,对当正压释放槽的截面为矩形状的情况进行了说明,但并不限定于此,截面还可以是圆形、半圆形、三角形等。
符号说明
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、20、30、40-凹穴
10a、20a、30a、40a-气穴形成区域
10b、20b、30b、40b-正压产生区域
10c、20c、30c、40c-连接区域
11-变窄的间隙(高低差)
12-变宽的间隙(高低差)
15、25、35、45-正压释放槽
20d、40d-正压产生区域的下游侧的终端
20e、40e-连接区域的下游侧的端
S-滑动面

Claims (10)

1.一种滑动部件,其特征在于,如下构成:
在一对滑动部件的彼此相对滑动的一侧的滑动面设有凹穴,各凹穴的上游侧的气穴形成区域靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域靠近高压流体侧而配置,
在所述正压产生区域的下游侧的前端设有连通所述正压产生区域和所述高压流体侧并且比所述凹穴的深度浅的正压释放槽,且所述气穴形成区域与所述正压产生区域的大小比率被控制。
2.根据权利要求1所述的滑动部件,其特征在于,
所述正压释放槽形成于所述滑动面上。
3.根据权利要求1所述的滑动部件,其特征在于,
在周向上相邻的所述凹穴中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴的所述正压产生区域和位于下游侧的凹穴的所述气穴形成区域。
4.根据权利要求2所述的滑动部件,其特征在于,
在周向上相邻的所述凹穴中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴的所述正压产生区域和位于下游侧的凹穴的所述气穴形成区域。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
所述凹穴具有在径向上有一定宽度并沿周向延伸的形状,所述正压产生区域的下游侧的终端及连接所述气穴形成区域与所述正压产生区域的连接区域的下游侧的端以从所述低压流体侧朝向所述高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成。
6.根据权利要求5所述的滑动部件,其特征在于,
所述正压释放槽以与所述正压产生区域的下游侧的终端平行地倾斜的方式而设置。
7.一种滑动部件,其特征在于,如下构成:在一对滑动部件的彼此相对滑动的一侧的滑动面设有凹穴,各凹穴的上游侧的气穴形成区域靠近低压流体侧而配置,并且下游侧的正压产生区域靠近高压流体侧而配置,
在所述正压产生区域的下游侧的前端设有连通所述正压产生区域和所述高压流体侧的正压释放槽,所述正压释放槽以不会在所述滑动面上形成槽的方式贯穿所述滑动面内而形成,且所述气穴形成区域与所述正压产生区域的大小比率被控制。
8.根据权利要求7所述的滑动部件,其特征在于,
在周向上相邻的所述凹穴中,以在径向上重复的方式配设有位于上游侧的凹穴的所述正压产生区域和位于下游侧的凹穴的所述气穴形成区域。
9.根据权利要求7或8所述的滑动部件,其特征在于,
所述凹穴具有在径向上有一定宽度并沿周向延伸的形状,所述正压产生区域的下游侧的终端及连接所述气穴形成区域与所述正压产生区域的连接区域的下游侧的端以从所述低压流体侧朝向所述高压流体侧向下游侧倾斜的方式形成。
10.根据权利要求9所述的滑动部件,其特征在于,
所述正压释放槽以与所述正压产生区域的下游侧的终端平行地倾斜的方式而设置。
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