CN113551037B - 一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括动环和静环，在动环与静环相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在开槽密封端面上分布有多组水滴型微凹坑织构单元，水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构组成，水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区隔开；位于同一半径上的水滴型微凹坑织构构成一圈，每圈水滴型微凹坑织构的面积相等；在近低压侧的开槽密封端面上沿周向有若干鱼泡型微凹坑织构，鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构成。本发明具有高稳定及抗磨损且寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及主要用于容器如反应釜、搅拌桶的搅拌轴轴端液体润滑机械密封器件技术领域，具体涉及一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构。
背景技术
表面织构技术作为一种提高机械零部件摩擦学性能的有效方法，在近年来取得了快速的发展，并已经被广泛应用于容器（如：反应釜、搅拌桶）的搅拌轴轴端的机械密封。目前，国内外已经有圆形织构、椭圆织构、三角形及多边形织构等多种微凹坑织构端面的机械密封（CN202010448674.3，CN201911028318.X，CN201710559577.X，CN201710559564.2，CN201620796404.0，CN200920198984.3，CN200910101512.6），这些微凹坑织构具有容纳磨粒，减小摩擦系数，提高承载力，延长使用寿命等优势，但是这类织构也同时具有流体动压效果不强，端面储液能力不够，启停时高压侧密封介质难以进入端面等弊端。与此同时，随着工业技术的快速发展，要求机械密封能适应更极端（如高速、高温、低温、高压等）和更恶劣（如频繁启停、振动和宽温域等）的工况条件与服役环境，且要求具有更低的泄漏率以及更长的使用寿命，因此，为了适应这种新的需求，研究发明具有新型表面织构意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能快速将介质泵入端面并规模化贮存介质，又能极大提高端面的液膜成膜与抗液膜破裂损伤的能力，最大可能避免端面产生干摩擦磨损，且又能容纳固体颗粒，能降低泄漏率并能提高流体承载能力与端面稳定性的水滴型微凹坑织构端面机械密封结构。
为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括机械密封用的动环和静环，在动环与静环之间相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在开槽密封端面上沿周向分布有多组水滴型微凹坑织构单元，每组水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构组成，每组水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区隔开；在开槽密封端面上位于同一半径上的水滴型微凹坑织构构成一圈，并且每圈水滴型微凹坑织构的面积保持相等；在近低压侧的开槽密封端面上沿周向分布有若干鱼泡型微凹坑织构，所述鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构成。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：水滴型微凹坑织构的型线方程如下：
其中，a、b分别为水滴型微凹坑织构的长短轴，a/b的比值为0.1～10，参数m为0～7。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：水滴型微凹坑织构的型线方程中的长短轴a/b比值从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中形状的变化逐渐增大。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构的体积相等。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：水滴型微凹坑织构的深度范围为1～100µm；开槽密封端面上所有水滴型微凹坑织构的面积之和与开槽密封端面面积的比值为0.1～0.6。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：鱼泡型微凹坑织构采用的水滴型微凹坑织构形状为从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化至鱼泡型微凹坑织构所在径向位置处所对应的水滴型微凹坑织构形状。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：当动环与静环之间相对的两个密封端面的相对平均线速度小于25m/s时，鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构尖尾对尖尾构成。
进一步地，前述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其中：当动环与静环之间相对的两个密封端面的相对平均线速度大于或等于25m/s时，鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构圆头对圆头构成。
通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：（1）水滴型微凹坑织构呈流线型，大大降低了密封端面间泄漏介质的摩擦力或微流动阻力，使其快速进入织构内，不仅可确保密封频繁启停时端面整体均匀分布的局部含液，避免了端面干摩擦磨损的产生，而且通过提高流体动压效应，增强了密封的稳定性；（2）水滴型微凹坑织构具有头圆尾尖即高压侧尖而低压侧圆滑的方向性，导致织构头部的压力远高于尖端，从而产生上游泵送效应，最终有效降低了端面间的泄漏率；（3）在近低压侧，水滴型微凹坑织构横卧成对构成鱼泡型微凹坑织构，将有限泄漏流体尽可能分布到低压侧端面上，进一步降低密封的启动扭矩，减小端面磨损；（4）水滴型微凹坑织构能容纳固体磨粒，因此具有降低端面产生磨粒磨损的概率，进一步延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明具体实施例一所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构的结构示意图。
图2为本发明具体实施例一所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构中动环的密封端面的结构示意图。
图3为本发明具体实施例一中所述的水滴型微凹坑织构的其中一种形状的结构示意图。
图4为本发明具体实施例一中所述的水滴型微凹坑织构的另一种形状的结构示意图。
图5为本发明具体实施例二所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构中静环的密封端面的结构示意图。
图6为本发明具体实施例三所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构中动环的密封端面的结构示意图。
图7为本发明具体实施例三所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构中静环的密封端面的结构示意图。
图8为本发明具体实施例四所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构中动环的密封端面的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
本说明书实施例所述内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
具体实施例一
如图1、图2、图3、图4所示，所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括机械密封用的动环1和静环2，在动环1与静环2之间相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在本实施例中，动环1的密封端面为开槽密封端面，静环2的密封端面为非开槽密封端面；在动环1的开槽密封端面上沿周向分布有多组水滴型微凹坑织构单元，每组水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构3组成，每组水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；所述水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的体积相等；并且水滴型微凹坑织构3的深度范围为1～100µm；开槽密封端面上所有水滴型微凹坑织构3的面积之和与开槽密封端面面积的比值为0.1～0.6；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区4隔开；在开槽密封端面上位于同一半径上的水滴型微凹坑织构3构成一圈，并且每圈水滴型微凹坑织构3的面积保持相等；在近低压侧的开槽密封端面（开槽密封端面的近低压侧区域包括开槽密封端面的低压侧区域、开槽密封端面的径向中部区域、以及低压侧与径向中部之间的区域）上沿周向分布有若干鱼泡型微凹坑织构5，各鱼泡型微凹坑织构5排布成与开槽密封端面同圆心的一圈，本实施例中，该圈鱼泡型微凹坑织构5位于开槽密封端面的低压侧；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构5由两个横卧的水滴型微凹坑织构3尖尾对尖尾构成，适用于动环1与静环2之间相对的两个密封端面的相对平均线速度小于25m/s的工况；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构采用的水滴型微凹坑织构形状为从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化至鱼泡型微凹坑织构所在径向位置处所对应的水滴型微凹坑织构形状；在本实施例中，水滴型微凹坑织构的型线方程如下：
其中，a、b分别为水滴型微凹坑织构的长短轴，a/b的比值为0.1～10，参数m为0～7；在本实施例中，水滴型微凹坑织构3的型线方程中的长短轴a/b比值从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中形状的变化逐渐增大；
具体实施例二
如图5所示，所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括机械密封用的动环1和静环2，在动环1与静环2之间相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在本实施例中，动环1的密封端面为非开槽密封端面，静环2的密封端面为开槽密封端面；在静环2的开槽密封端面上沿周向分布有多组水滴型微凹坑织构单元，每组水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构3组成，每组水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；所述水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的体积相等；并且水滴型微凹坑织构3的深度范围为1～100µm；开槽密封端面上所有水滴型微凹坑织构3的面积之和与开槽密封端面面积的比值为0.1～0.6；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区4隔开；在开槽密封端面上位于同一半径上的水滴型微凹坑织构3构成一圈，并且每圈水滴型微凹坑织构3的面积保持相等；在近低压侧的开槽密封端面（开槽密封端面的近低压侧区域包括开槽密封端面的低压侧区域、开槽密封端面的径向中部区域、以及低压侧与径向中部之间的区域）上沿周向分布有若干鱼泡型微凹坑织构5；所述各鱼泡型微凹坑织构5排布成与开槽密封端面同圆心的两圈，其中一圈鱼泡型微凹坑织构5位于开槽密封端面的低压侧，另一圈鱼泡型微凹坑织构5位于开槽密封端面的径向中部；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构5由两个横卧的水滴型微凹坑织构3尖尾对尖尾构成，适用于动环1与静环2之间相对的两个密封端面的相对平均线速度小于25m/s的工况；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构采用的水滴型微凹坑织构形状为从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化至鱼泡型微凹坑织构所在径向位置处所对应的水滴型微凹坑织构形状；在本实施例中，水滴型微凹坑织构的型线方程如下：
其中，a、b分别为水滴型微凹坑织构的长短轴，a/b的比值为0.1～10，参数m为0～7；在本实施例中，水滴型微凹坑织构3的型线方程中的长短轴a/b比值从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中形状的变化逐渐增大；
具体实施例三
如图6、图7所示，所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括机械密封用的动环1和静环2，在动环1与静环2之间相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在本实施例中，动环1的密封端面为开槽密封端面，静环2的密封端面也为开槽密封端面；在动环1与静环2的开槽密封端面上均沿周向分布有多组水滴型微凹坑织构单元，每组水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构3组成，每组水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；所述水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的体积相等；并且水滴型微凹坑织构3的深度范围为1～100µm；开槽密封端面上所有水滴型微凹坑织构3的面积之和与开槽密封端面面积的比值为0.1～0.6；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区4隔开；在开槽密封端面上位于同一半径上的水滴型微凹坑织构3构成一圈，并且每圈水滴型微凹坑织构3的面积保持相等；在近低压侧的开槽密封端面（开槽密封端面的近低压侧区域包括开槽密封端面的低压侧区域、开槽密封端面的径向中部区域、以及低压侧与径向中部之间的区域）上沿周向分布有若干鱼泡型微凹坑织构5，各鱼泡型微凹坑织构5排布成与开槽密封端面同圆心的一圈，本实施例中，该圈鱼泡型微凹坑织构5位于开槽密封端面的低压侧；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构5由两个横卧的水滴型微凹坑织构3圆头对圆头构成，适用于动环1与静环2之间相对的两个密封端面的相对平均线速度大于或等于25m/s的工况；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构采用的水滴型微凹坑织构形状为从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化至鱼泡型微凹坑织构所在径向位置处所对应的水滴型微凹坑织构形状；在本实施例中，水滴型微凹坑织构的型线方程如下：
其中，a、b分别为水滴型微凹坑织构的长短轴，a/b的比值为0.1～10，参数m为0～7；在本实施例中，水滴型微凹坑织构3的型线方程中的长短轴a/b比值从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中形状的变化逐渐增大；
具体实施例四
如图8所示，所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括机械密封用的动环1和静环2，在动环1与静环2之间相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在本实施例中，动环1的密封端面为开槽密封端面，静环2的密封端面为非开槽密封端面；在动环1的开槽密封端面上沿周向分布有多组水滴型微凹坑织构单元，每组水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构3组成，每组水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；所述水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构3的体积相等；并且水滴型微凹坑织构3的深度范围为1～100µm；开槽密封端面上所有水滴型微凹坑织构3的面积之和与开槽密封端面面积的比值为0.1～0.6；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区4隔开；在开槽密封端面上位于同一半径上的水滴型微凹坑织构3构成一圈，并且每圈水滴型微凹坑织构3的面积保持相等；在近低压侧的开槽密封端面（开槽密封端面的近低压侧区域包括开槽密封端面的低压侧区域、开槽密封端面的径向中部区域、以及低压侧与径向中部之间的区域）上沿周向分布有若干鱼泡型微凹坑织构5；所述各鱼泡型微凹坑织构5排布成与开槽密封端面同圆心的两圈，其中一圈鱼泡型微凹坑织构5位于开槽密封端面的低压侧，另一圈鱼泡型微凹坑织构5位于开槽密封端面的径向中部；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构5由两个横卧的水滴型微凹坑织构3圆头对圆头构成，适用于动环1与静环2之间相对的两个密封端面的相对平均线速度大于或等于25m/s的工况；在本实施例中，鱼泡型微凹坑织构采用的水滴型微凹坑织构形状为从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化至鱼泡型微凹坑织构所在径向位置处所对应的水滴型微凹坑织构形状；在本实施例中，水滴型微凹坑织构的型线方程如下：
其中，a、b分别为水滴型微凹坑织构的长短轴，a/b的比值为0.1～10，参数m为0～7；在本实施例中，水滴型微凹坑织构3的型线方程中的长短轴a/b比值从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中形状的变化逐渐增大；
本发明的工作原理是：机械密封运转过程中，水滴型微凹坑织构3呈现高压侧尖而低压侧圆滑形状（高尖低圆或头圆尾尖）的流线型；当机械密封启动时，受压差作用密封介质将力图进入密封端面，当密封介质为液体时，液体微流将快速进入端面上的水滴型微凹坑织构3，此时流体沿流线型织构壁面流动主要表现为层流，没有或很少会产生湍流，因此保证了流体在水滴型微凹坑织构内的流动阻力最小，进而使织构内的微流动流畅，减小了端面间的摩擦力，提高了端面间的成膜与承载能力，增强了密封的稳定性；此外，水滴型微凹坑织构呈现高压侧尖而低压侧圆滑形状（高尖低圆或头圆尾尖），起到加剧微流体进入织构内的能耗，因此减小了流体泄漏；与此同时，水滴型微凹坑织构呈高尖低圆的形状具有典型的上游泵送功能，进入端面织构的密封介质在圆头处流速低压力高、尖尾处流速高压力低，因此导致织构内流体向高压侧的回流，再从尖尾处被泵送回高压侧，进一步降低了泄漏率。在近低压侧，水滴型微凹坑织构横卧成对排列为鱼泡型微凹坑织构，若此时端面平均线速度为中低速（<25m/s），则鱼泡型微凹坑织构5由两个横卧的水滴型微凹坑织构3尖尾对尖尾构成；若此时端面平均线速度为高速（≥25m/s），则鱼泡型微凹坑织构5由两个横卧的水滴型微凹坑织构3圆头对圆头构成；因此，在压差和速度差的综合作用下，水滴型微凹坑织构不仅具有优异的贮存介质的能力，而且具有高稳定、抗磨损、长寿命的优势，是一种先进织构端面机械密封，特别是适用于极端（如高速、高温、低温、高压等）和恶劣（如频繁启停、振动和宽温域等）的工况条件与服役环境。
本发明的优点是：（1）水滴型微凹坑织构呈流线型，大大降低了密封端面间泄漏介质的摩擦力或微流动阻力，使其快速进入织构内，不仅可确保密封频繁启停时端面整体均匀分布的局部含液，避免了端面干摩擦磨损的产生，而且通过提高流体动压效应，增强了密封的稳定性；（2）水滴型微凹坑织构具有头圆尾尖即高压侧尖而低压侧圆滑的方向性，导致织构头部的压力远高于尖端，从而产生上游泵送效应，最终有效降低了端面间的泄漏率；（3）在近低压侧，水滴型微凹坑织构横卧成对构成鱼泡型微凹坑织构，将有限泄漏流体尽可能分布到低压侧端面上，进一步降低密封的启动扭矩，减小端面磨损；（4）水滴型微凹坑织构能容纳固体磨粒，因此具有降低端面产生磨粒磨损的概率，进一步延长使用寿命。
本说明书所述内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (4)
1.一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，包括机械密封用的动环和静环，其特征在于：在动环与静环之间相对的两个密封端面中的至少一个密封端面为开槽密封端面，在开槽密封端面上沿周向分布有多组水滴型微凹坑织构单元，每组水滴型微凹坑织构单元由若干水滴型微凹坑织构组成，每组水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构的形状呈从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化；相邻水滴型微凹坑织构单元由堰区隔开；在开槽密封端面上位于同一半径上的水滴型微凹坑织构构成一圈，并且每圈水滴型微凹坑织构的面积保持相等；在近低压侧的开槽密封端面上沿周向分布有若干鱼泡型微凹坑织构，所述鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构成；
水滴型微凹坑织构的型线方程如下：
其中，a、b分别为水滴型微凹坑织构的长短轴，a/b的比值为0.1～10，参数m为0～7；
鱼泡型微凹坑织构采用的水滴型微凹坑织构形状为从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中的形状变化沿径向依次变化至鱼泡型微凹坑织构所在径向位置处所对应的水滴型微凹坑织构形状；
当动环与静环之间相对的两个密封端面的相对平均线速度小于25m/s时，鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构尖尾对尖尾构成；
当动环与静环之间相对的两个密封端面的相对平均线速度大于或等于25m/s时，鱼泡型微凹坑织构由两个横卧的水滴型微凹坑织构圆头对圆头构成。
2.根据权利要求1所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其特征在于：水滴型微凹坑织构的型线方程中的长短轴a/b比值从端面高压侧到低压侧仿照水滴自由下落过程中形状的变化逐渐增大。
3.根据权利要求2所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其特征在于：水滴型微凹坑织构单元中各水滴型微凹坑织构的体积相等。
4.根据权利要求3所述的一种水滴型微凹坑织构端面机械密封结构，其特征在于：水滴型微凹坑织构的深度范围为1～100μm；开槽密封端面上所有水滴型微凹坑织构的面积之和与开槽密封端面面积的比值为0.1～0.6。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201193709Y (zh) * | 2007-11-24 | 2009-02-11 | 浙江长城减速机有限公司 | 磁力机械油封 |
| CN202381387U (zh) * | 2011-11-29 | 2012-08-15 | 宣伯民 | 动环和静环之间由磁性油润滑的泵用机械密封装置 |
| JP2016050653A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 日本ピラー工業株式会社 | 水中ポンプ用メカニカルシール |
| CN105952899A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-21 | 上海电气凯士比核电泵阀有限公司 | 流体动压型机械密封面结构 |
| CN107524806A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-29 | 浙江工业大学 | 火山口状织构形状的仿贝壳型槽液体润滑机械密封结构 |
| CN206988428U (zh) * | 2017-07-24 | 2018-02-09 | 浙江工业大学 | 一种环槽‑空化织构组合型低泄漏机械密封端面结构 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201193709Y (zh) * | 2007-11-24 | 2009-02-11 | 浙江长城减速机有限公司 | 磁力机械油封 |
| CN202381387U (zh) * | 2011-11-29 | 2012-08-15 | 宣伯民 | 动环和静环之间由磁性油润滑的泵用机械密封装置 |
| JP2016050653A (ja) * | 2014-09-01 | 2016-04-11 | 日本ピラー工業株式会社 | 水中ポンプ用メカニカルシール |
| CN105952899A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-09-21 | 上海电气凯士比核电泵阀有限公司 | 流体动压型机械密封面结构 |
| CN107524806A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-29 | 浙江工业大学 | 火山口状织构形状的仿贝壳型槽液体润滑机械密封结构 |
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