CN1025884C - 一种间隙式沟槽表面密封 - Google Patents

Abstract

一种间隙式沟槽表面密封，它有一带微小屏坝的环状沟槽区，每个微小屏坝位于许多沟槽表面区域之间；最好有约0.63厘米(0.025英寸)的宽度。微小屏坝为沟槽表面区域提供边界，从而被微小屏坝连续的每个沟槽表面区域的凹槽成为整体压力区，而当自环的一个圆周向其它圆周进行测量时，各分隔区中的压力逐级地下降。

Description

一般来说，本发明涉及一种间隙式沟槽表面密封，具体地说，为在相对旋转密封元件之间保持间隙而在其密封表面上设有沟槽的表面密封。

螺旋沟槽的机械表面密封用于在旋转轴和其箱体之间不产生接触。两个相对旋转的密封表面之间的间隙，是通过至少在两密封表面之一上制出螺旋沟槽、在两表面之间泵送压力流体的薄膜保持的。螺旋沟槽表面密封的例子可见于颁发给Gardner的美国专利3，804，424和颁发给Sedy的美国专利4，212，475和4，290，611中，所有这些专利均已转让给本发明的受让人了。

这些专利中所描述的一般的现在使用的螺旋沟槽表面密封，包括一个环状的基准密封环，它有与环状配合环的径向延伸表面保持密封关系的径向延伸表面，在工作中，基准环或是配合环随轴一起旋转，并包含一个其自身和箱体密封的另一环的径向表面保持密封关系的径向表面。在通常的接触式密封中，两表面在相对转动时摩擦生热会引起密封表面变形，加速密封元件老化及其他所不期望的情况。

业已发现，在径向表面间的很窄的间隙或空间允许一些被密封的流体泄漏到或流向低压侧，这种流体流动阻止了所不期望的热产生。这种间隙是由在基准环或配合环上的一系列螺旋形沟槽形成，当其中一环转动时，如同泵的作用而使流体在密封表面之间，流体流将两表面分隔开，其作用如润滑剂保持着间隙，可使表面间无接触地彼此滑动。

也有人建议另外的采用沟槽表面的机械表面密封，例如，美国专利No.4，420，162中描述了一种具有自内圆周向外圆周延展的螺旋槽的表面密封，它们均相对于密封面的旋转方向向前倾斜和向后倾斜。一组或向前或向后倾斜的沟槽的作用是将被密封的流体泵送出密封面之间的间隙，而相反倾斜的沟槽组的作用是将流体泵送入间隙。

然而，这些密封表面的设计均未能提出理想的密封结构，美国专利No.4，420，162中所描述的密封面螺旋沟槽结构是在密封表面接触的条件下使流体通过密封的。仅在一个方向上泵送流体的密封表面间提供了一个过大的流体膜厚度，致使产生所不期望的、不必要的泄漏。如果在邻近密封环的内径或外径处设置密封屏坝，将使泄漏有一定程度的减少，屏坝是邻接开槽的环形表面的不开槽环形面。此外，先有技术的密封表面在螺旋方向上的不对称性，使得只能在一个方向上旋转，以产生所期望的有功能的间隙。轴的反向旋转或密封环安装不良则产生真空而不是间隙，设备运转时将造成一个或两个密封表面严重损坏。

正如Sedy的美国专利No.4，212，475中所考虑的，希望流体膜厚度尽可能地小，以便能增加流体膜的韧性，从而在提供稳定的密封表面和间隙尺寸的同时减少流体泄漏。Sedy所提出的解决办法是提供沟槽的长度、宽度和厚度相对于平台和屏坝尺寸的特殊参数。这种解决办法，当不计较流体泄漏时工作相当好。但尽管如此，它产生超过必需的过量泄漏。

本发明的一个目的是提供一种间隙式沟槽表面密封，以减少通过机械表面密封的密封之间的间隙的流体泄漏。

本发明的另一目的是提供一种间隙式沟槽表面密封，它能在机械端面密封的密封面间建立起间隙，而不涉及轴和转动环的转动方向。

本发明的另一个目的是提供一种间隙式沟槽表面密封，它能提供 高韧性的流体薄膜，而无需外部液体润滑。

本发明的再一个目的是提供一种间隙式沟槽表面密封，它能泵送流体通过各密封表面，并提供流体薄膜间隙和最小的流体泄漏。

本发明的另一目的是提供一种间隙式沟槽表面密封，它在静力与动力条件下都能有通过密封面的最小的流体泄漏。

根据本发明提供了一种间隙式沟槽表面密封，它具有一固定的密封环和一个带有对面径向延伸表面的相对旋转密封环，上述环中之一密封地固定在箱体上，另一个密封地固定在轴上，其特征在于至少在上述的一个环上有一密封面，该密封面包括：

一沟槽部分，它具有自至少一个上述环的表面上一个圆周向内延伸的不连续的沟槽表面，上述沟槽表面以一个不连续图型沿上述环表面延伸，并且被上述沟槽表面之间延伸的微小屏坝所确定，上述微小屏坝相对沟槽表面偏斜，并在最外处的接触表面上有一宽度，此宽度远小于沟槽表面所形成之凹槽的宽度，上述微小屏坝是沿每个上述沟槽表面的边界定位，从而上述不连续沟槽表面基本上包括许多开槽的多边形表面，它们相互相邻地位于环的表面上，同时微小屏坝位于各所述开槽的多边形表面和任一相邻的所述开槽多边形表面之间，以及

不开槽部分自至少一个上述环的表面上的另一圆周向内延伸。

根据本发明还提供了一种间隙式沟槽表面密封，其特征在于包括：

一环状不开槽的坝面部分，自环面的一个圆周向内延伸，以及

一个微小屏坝部分包括一系列分立相交的向前倾斜与向后倾斜的微小屏坝，它们自环面的另一圆周向内延伸，每一微小屏坝有一个基本上与其它微小屏坝在同一平面上的表面，上述微小屏坝确定了至少在一个与微小屏坝表面所在平面不同的轴向凹下的多边形表面。

以下结合附图，以举例的方式详细描述本发明，附图中：

图1是使用本发明的机械表面密封部分的侧视图;

图2是具有一般螺旋沟槽图案的密封环的端视图;

图3是按照本发明的具有突出图案构形的密封环端视图;

图4是图3所示的密封环大致沿4-4线剖开的剖视图;

图5是本发明有突出图案构形的密封环的另一实施例的端视图;

图6A是图5中所示密封环实施例大致沿6-6线所取的放大剖视图;和

图6B是沿X-轴方向按相似尺寸绘制的图6A中突出图案的压力轮廓的近似线图;

本发明将用于图1中所描绘的环境中，它包括压缩机（未示出）的箱体10和在箱体中延伸的旋转轴12。

本发明的机械表面密封是用于密封空间14中的高压流体阻止其泄漏流入大气A中。

本发明的基本部件包括一个有径向延伸表面22的环形的基准密封环20，它与配合环26的径向延伸的表面24相互密封。

当涉及到本发明时，将讨论结构细节和其工作状况，建议参照美国专利No.4，212，475来进一步对机械沟槽密封作整体的讨论。

工作时，配合环26随轴旋转，并以其径向表面24与基准环20的径向表面22相互密封。在相对转动时，因这些表面间的摩擦产生热。为避免发生过热，该密封采用间隙式密封，例如在径向表面22和24之间留有非常窄的间隙或空隙，以允许由空间14向低压侧泄漏或流出。

现参看图2，那里示出了普通环的密封面的端视图，图2中所示的特殊元件提供了在环20和26的密封面之间保持间隙的方法，正如在现有技术中所知，这一间隙是由在基准环或配合环的表面上制出沟槽70而获得的。旋转时，这些沟槽的作用象泵一样地迫使流体进入密封面之间的间隙中，流体将两表面隔开以得到所需的泄漏。现在使用的许多沟槽图案为螺旋线设计，因而该密封被称为螺旋沟槽机械表面密封。 一般的旋沟槽间隙式密封的总体设计构思是公知的。

密封表面的稳定度在很大程度上取决于保持密封表面间的彼此平行关系，这一点已如美国专利No.4，212，475中所述。密封的稳定度还部分地与表面间的流体膜韧度有关。对于在螺旋沟槽密封的情况下，液膜韧度及其稳定度随流体膜厚度的减小而增大。因此希望使流体膜厚度尽可能地小。这可以简单地通过增加密封平衡而达到。然而压力与温度的偏离将破坏密封表面的平面质量，并且增大表面接触、表面损坏以及可能破坏密封的危险。遵照本发明的教导，由于能保持很薄但稳定度高的流体膜厚度的密封表面的独特图案设计而使压力、温度偏移减至最小。流体膜厚度虽薄但仍然保持密封表面间的平行度。

在美国专利No.4，212，475中描述的一般实施例中，通过特定范围内三个密封参数的大小而使该发明的自动对准的特征获得密封表面间的平行（度）。这些参数是（1）沟槽深度;（2）密封平衡以及（3）屏坝宽度。关于这些参数的最佳范围的完整描述请再参阅美国专利No.4，212，475。

在美国专利No.4，212，475中详述的三个参数并未尽述影响密封间隙、密封间隙厚度和密封间隙稳定性的各个元件和参数。大约有70个影响机械表面密封的参数，改变其中的任何一个都必然会引起该密封与密封间隙的变化。本发明专指其中一个环的密封表面上沟槽的变化，它在保持密封表面间相互分隔并防止其接触的同时提供了更窄的更为稳定的密封间隙。

现在参看图3和图4，其中示出了利用本发明的教导的包含有密封表面78的密封环76。如图2中所示的现有技术的密封面24那样，密封表面78包括沟槽部分80和屏坝部分82，屏坝部分82基本上与图2中示出的屏坝部分相同，它以在沟槽部分80和屏坝部分82间所确定的边界线直径GD的圆为界。

然而，沟槽部80相对于环26的沟槽部分有一些差异，这些差异是本发明的显著特征，它们直接给出了上述的各种优点。

一个显著的差别是在环26上有相对于密封表面圆周方向不对称的沟槽70，即密封环76的沟槽部分80既包括一组指向前方的沟槽84，同时也包括一组指向后方的沟槽86，各由台面88所隔开。两组沟槽84、86相交于各分立的多边形90处，它限定了沟槽部分80表面的区域，而且包含这些相交区域的每个多边形90由各微小屏坝92所界定。

屏坝92可以是与在密封环表面间使沟槽能保持流体界面的需要相匹配的任何宽度。对于适用于轴径为4英寸的密封，其最佳微小屏坝92的宽度近似为0.63厘米（0.025英寸）。如在图4中所示，微小屏坝92相对于密封环76表面的高度最好与屏坝部分82及台面区域88同等高度。所有未开槽的各表面，即屏坝部分82、台面88和微小屏坝92，都处于同一平面上。

在图3中示出的密封图案是一种在密封表面上的螺线沟槽图案，但是在本发明中也打算使用其它种沟槽图案。例如可以是直线沟槽，使其与内径的圆周相切。换言之，可将沟槽安排成相对于内径圆周取各种角度，或不同的沟槽取各种角度的综合。

本发明的另一最实施例是一种密封面图案，它有与微小屏坝基本同平面的表面，并且在微小屏坝表面内仅仅有沟槽表面。图5示出了按照这个实施例的密封表面图案的环76′，其中沟槽部分80′包含较屏坝部分82′大一些的径向尺寸，同时其径向尺寸也比图3中所示实施例的相应尺寸80、82大。在相应径向尺寸方面的差别表现为环形沟槽部分80′的表面积较之环形屏坝部分82′的表面积显著增大。

另一个与图3实施例的主要差别是图5中的实施例的图案中没有诸如图3、图4中示出的台面88。沟槽部分80′的表面恰恰成为在平的沟槽表面上由向前与向后倾斜的螺线微小屏坝设置的花边图案。螺 线形微小屏坝确定出许多多边形表面，如形似钻石的四边形94和形似三角形的三边形96。这些表面下凹或开槽面积低于微小屏坝表面的平面。开槽的多边形表面94和96的深度约为5至10微米（200-400微英寸），其深度大于图2中所示的环26的普通沟槽70的深度。不同表面94、94的深度可以是一致的，但是开槽表面的一致性并非是必需的。

图5中所示实施例的另外特征是在密封面的边缘处的三边的多边形表面98。这些表面由与表面的边缘形成斜角的微小屏坝所限定。已经确定这些表面98如果不是沟槽而是与微小屏坝表面在同一平面上，那么不管环的转动是顺时针方向还是逆时针方向，该环都会有较大的自该环边缘泵送流体的能力。这些表面是向着环状沟槽部分80′的中心安排的。因此被泵送的流体保持足够的韧度和厚度，以便维持密封面间的正常间隙，进而微小屏坝结构和四边形的多边形表面94保持了密封能力，基本上降低了通过密封面间的间隙的流体泄漏。

在平的表面上测得的微小屏坝宽度范围可自大约0.0252至2.52厘米（0.001到大约0.100英寸），最佳宽度约0.63厘米（0.025英寸）。正如以上所讨论的，沟槽表面的深度在约1.25至20微米（50至800微英寸）之间，最佳深度约8.75微米（350微英寸）。

在一最佳实施例中，环的材料是碳化钨，类似于图1剖视图中所示的密封环26的情况，环76′被用作旋转的配合环。沟槽表面则用本领域技术人员公知的方法制出。

图6A是图5中密封环76′的放大剖视图。图6A的剖视图被放大以便提供图5B中所示的相应的压力轮廓相对近似线图，图6A与图6B彼此上下安置，使图6B的压力轮廓线与图5中所示的环的内径（I.D.）到外径（O.D.）的径向位置之间沿座标（X-轴）对应。应当理解到图6B中的压力轮廓线仅仅表示在使用中环76′的物理模型。因为分隔开的多边形沟槽表面94是三维的，它不可能用沟槽表面94的压力轮廓的简单形式 表示，于是图6B压力轮廓仅仅是给出取自环76′中的一个假想的横切片。

图6B的压力轮廓线表示假想的沿环76′的表面选取数点的相应压力。内径（I.D.）处的压力是大气压力，用PATM表示。外径（O.D.）处的压力是被密封的压力，用POD表示。

正如所有的普通间隙式密封一样，被密封的流体在此实施例中是位于O.D.处的流体，通过间隙泄漏并自高压侧O.D.处，朝向大气压力（PATM），I.D.处，穿过环的表面。在O.D.处的流体被突起的三角形不开槽表面98向里压，由于泵送作用而产生入口效应。参阅图5将看出，在三角形表面98的边缘100与O.D.圆周之间有一锐角a，它极适合产生所需的表面98的“泵送”作用，如此安排的角度a的最佳范围在10°到30°之间，而最佳的实施例角a约为15°。当环旋转时，突起的或偏斜的表面98的引导边的作用象滑艇一样地掠过高压侧的流体，并自该圆周向内泵送或压送流体。

再参看图6A与图6B，自O.D.被泵送的流体到达用作流体屏障的第一或最外的微小屏坝96。在最靠近微小屏坝96的外壁处相应压力较高。然后跨越由微小屏坝96形成的屏障压力下降，直至到达由下一个沟槽表面94所确定的微小屏坝内壁为止。

应当理解到，每一微小屏坝96都在给定半径处与密封面的圆周相接的垂直于给定半径的切线形成锐角。于是，当环76′旋转时，在每个沟槽表面94中的流体，因微小屏坝96的作用而被向内泵送，而且由于向内泵送引起压力略微升高。由于每个微小屏坝96都起一个屏障的作用，通过每个微小屏坝96时都相应地有压降。当沿着靠近外径表面向靠近内径表面进行测量时，在沟槽94上的相应压力亦下降。如图6B的压力轮廓中所示的由微小屏坝96所产生的逐级下降的压力屏障，使得跨越环76′的表面流体的泄漏减至最小。

正如普通的沟槽表面密封那样，微小屏坝部分82′承受着沿表面的最大的压降，并使得压力降至大气压力PATM。然而，沿微小屏坝82′的压降较小，由于逐级下降已减小了微小屏坝82′所形成的外壁与内径之间的相应的压力，压降数量上的减小进一步降低了自应用本发明的微小屏坝结构的密封中的流体泄漏总量。

上面所作的关于图5和6A所示实施例的流体压力分析也适用于图3和图4中实施例的密封表面图案。结构上的差别，例如在图3和图4的实施例中设有台面88，使得当图3和图4所示的环76开始旋转时，在螺线方向上有较多的流体流动通道，换句话说，从外径朝内径方向上微小屏坝可起到提供一系列逐步降压的相同作用。

微小屏坝也提供了密封环在顺时针或逆时针方向旋转的能力。微小屏坝不仅在屏障处建立起压力，同时也能限制流体流动，诸如气流，自大气压力侧流向高压侧。

当然，本领域的普通技术人员在充分理解本发明之后，其它的变换是显而易见的。例如微小屏坝也可采用单向的螺线槽密封面。其它的变化，如将螺线槽配置在固定环上，或将微小屏坝82或82′配置在大气压力侧的外径处，以及泵送表面98在内径处等等，都应属于本发明的范畴。

Claims (38)

1、一种间隙式沟槽表面密封，它具有一固定的密封环和一个带有对面径向延伸表面的相对旋转密封环，上述环中之一密封地固定在箱体上，另一个密封地固定在轴上，其特征在于至少在上述的一个环上有一密封面，该密封面包括：

一沟槽部分，它具有自至少一个上述环的表面上一个圆周向内延伸的不连续的沟槽表面，上述沟槽表面以一个不连续图型沿上述环表面延伸，并且被上述沟槽表面之间延伸的微小屏坝所确定，上述微小屏坝相对沟槽表面偏斜，并在最外处的接触表面上有一宽度，此宽度远小于沟槽表面所形成之凹槽的宽度，上述微小屏坝是沿每个上述沟槽表面的边界定位，从而上述不连续沟槽表面基本上包括许多开槽的多边形表面，它们相互相邻地位于环的表面上，同时微小屏坝位于各所述开槽的多边形表面和任一相邻的所述开槽多边形表面之间，以及不开槽部分自至少一个上述环的表面上的另一圆周向内延伸。

2、如权利要求1中所述的密封，其特征是上述沟槽部分是一个自上述表面的外圆周向上述表面中心延伸的环形带。

3、如权利要求1中所述的密封，其特征是上述沟槽部分是自上述表面的内圆周向上述表面的中心延伸的环形带。

4、如权利要求1中所述的密封，其特征是上述沟槽表面还包括螺线沟槽的图型，予定数目的螺线沟槽被许多安排在两相邻螺线沟槽间的多边形台面所确定并被其隔开，每个上述台面以两对直接相邻的微小屏坝为界，并有基本上与偏斜的微小屏坝表面同平面的表面，上述一对相邻的微小屏坝之一相对于轴的转动方向向后倾斜，而上述一对相邻微小屏坝的另一个则向前倾斜。

5、如权利要求4中所述的密封，其特征是上述台面在图案中被具有交替沟槽和台面的多边形表面区域所确定，从而位于表面平面中的台面表面完全被许多沟槽表面所包围。

6、如权利要求1中所述的密封，其特征是沟槽部分还包括沟槽面，它确定了自上环之一的表面上的一个圆周，沿一螺线轨道向内延伸的不连续的螺线沟槽，上述不连续的螺线沟槽包括沿上述沟槽的螺线轨道的微小屏坝，每一个上述螺线沟槽与每一相邻的螺线沟槽都被螺线台面区域分隔。

7、如权利要求6中所述的密封，其特征是上述不连续的螺线沟槽相对上述密封面的转动方向既向前倾斜又向后倾斜，从而上述不连续螺线沟槽确定出沿上述沟槽部分表面相交的沟槽，而上述台面区域则成为区段，并且上述微小屏坝沿由相对于轴的转动方向向前倾斜与向后倾斜的螺线沟槽所形成的上述沟槽，自每一上述台面区段到相邻台面区段延伸。

8、如权利要求7所述的密封，其特征是上述台面区所确定的表面相对于上述沟槽表面的高度基本上与上述微小屏坝表面相对于上述沟槽表面的高度相同。

9、如权利要求8中所述的密封，其特征是上述高度的范围约自1.25微米到20微米（50至800微英寸）。

10、如权利要求9中所述的密封，其特征是上述高度约为8.75微米（350微英寸）。

11、如权利要求10中所述的密封，其特征是上述微小屏坝具有约0.0252至2.52厘米（0.001至0.100英寸）的宽度，该宽度是在微小屏坝表面偏离上述沟槽表面的高度处测得。

12、如权利要求11中所述的密封，其特征是上述微小屏坝的宽度约为0.63厘米（0.025英寸）。

13、如权利要求6中所述的密封，其特征是上述台面区所确定的表面相对于上述沟槽表面的高度基本上与上述微小屏坝表面相对于上述沟槽表面的高度相同。

14、如权利要求1中所述的密封还包括许多安排在上述表面上的一个圆周上的入口台面区域，上述入口台面区域的相对于上述开槽多边形表面区的高度基本上与上述微小屏坝的高度相等，每个上述入口台面区域由上述密封面的圆周和至少两个微小屏坝所围成，从而上述入口台面区域由至少一个相对于上述圆周切线的锐角确定，因而上述环的旋转使至少一个上述锐角形成导向边缘，推动被密封的流体自上述一个圆周向内流动。

15、如权利要求14中所述的密封，其特征是上述不连续的各螺线沟槽相对于上述密封面的转动方向既向前倾斜也向后倾斜，从而上述入口台面区具有带两个在相对于圆周切线配置成锐角的基本三角形的形状，因而环在一个方向上旋转时，使一个锐角成为导向边，当环在相反方向旋转时，使上述另一锐角成为导向边，上述导向边用于将被密封的液体自上述一个圆周向内推送。

16、如权利要求15中所述的密封，其特征是上述入口台面区所确定的表面相对于上述沟槽表面的高度，基本上与上述微小屏坝表面相对于上述沟槽表面的高度相同，该高度范围大约自1.25微米至20微米（50至800微英寸）。

17、如权利要求16中所述的密封，其特征是上述高度近似为8.75微米（350微英寸）。

18、如权利要求17中所述的密封，其特征是上述微小屏坝在偏离上述沟槽表面高度处的微小屏坝表面所测得的宽度范围约为自0.0252至2.52厘米（0.001英寸至0.100英寸）。

19、如权利要求18中所述的密封，其特征是上述微小屏坝的宽度近似为0.63厘米（0.025英寸）。

20、如权利要求1中所述的密封，其特征是所述至少一个密封环表面包括：

一个沟槽部分，其中所述向前倾斜的沟槽与上述向后倾斜的沟槽相交，并限定了上述沟槽部分的第一分立区域，它对于两种沟槽形式是共同的，和第二分立区域，它仅仅与上述沟槽之一相联接，而且还包括在上述第一分立区域与第二分立区域之间的微小屏坝。

21、如权利要求20中所述的密封，其特征是上述微小屏坝还包括与上述台面所确定的表面处于相同平面的表面。

22、如权利要求21所述的密封，其特征是上述微小屏坝在包含上述微小屏坝表面的上述平面上测得的宽度约为0.0252至2.52厘米（0.001英寸至0.100英寸）。

23、如权利要求22中所述的密封，其特征是上述微小屏坝的宽度近似约0.63厘米（0.025英寸）。

24、如权利要求1中所述的密封，其特征是所述至少一个密封环表面还包括从密封表面的一个圆周向内径向延伸的一个沟槽部分，带有相对于轴的旋转来说向前和向后指向的相交的螺旋槽，在向里与向外指向的螺线沟槽之间的相交表面区域包含有多边形沟槽表面，每个沟槽表面被许多微小屏坝所包围，微小屏坝将上述沟槽相交区与沟槽不相交区隔开，上述沟槽不相交区确定出台面。

25、如权利要求24中所述的密封，其中上述沟槽部分自上述密封面的外圆周向其中心延伸。

26、如权利要求25中所述的密封，其中上述沟槽部分自上述密封面的内圆周向其中心延伸。

27、如权利要求24中所述的密封，其特征是上述微小屏坝还包括与上述台面所确定的表面同平面的表面。

28、如权利要求27中所述的密封，其特征是上述微小屏坝在包含上述微小屏坝表面的平面中测得的宽度约自0.0252至2.52厘米（0.001英寸至0.100英寸）。

29、如权利要求28中所述的密封，其特征是上述微小屏坝的宽度近似为0.63厘米（0.025英寸）。

30、一种间隙式沟槽表面密封，其特征在于包括：

一环状不开槽的坝面部分，自环面的一个圆周向内延伸，以及

一个微小屏坝部分包括一系列分立相交的向前倾斜与向后倾斜的微小屏坝，它们自环面的另一圆周向内延伸，每一微小屏坝有一个基本上与其它微小屏坝在同一平面上的表面，上述微小屏坝确定了至少在一个与微小屏坝表面所在平面不同的轴向凹下的多边形表面。

31、如权利要求30中所述的密封，其特征是微小屏坝表面所在的平面位于相对于凹下的多边形表面之上一定的高度，该高度范围约在1.25微米至20微米（50至800微英寸）之间。

32、如权利要求31中所述的密封，其特征是上述高度近似为8.75微米（350微英寸）。

33、如权利要求32中所述的密封，其特征是上述微小屏坝在其表面测得的宽度约为0.63厘米（0.025英寸）。

34、如权利要求30所述的密封，其特征是所述至少一个密封环表面还包括：

一沟槽部分，该沟槽部分包括自至少上述一个环的密封表面的一个圆周向内径向延伸的沟槽表面，上述沟槽表面沿上述环的表面延伸成由在上述沟槽表面间延伸的台面所限定的一个图型，带有一表面的上述台面偏离沟槽表面，沟槽表面包括位于相邻台面之间并在相邻台面之间延伸的微小屏坝，上述台面还包括由于上述每个入口台面有一边缘与密封环表面的一个上述圆周的周边相重合而确定的入口台面，每个上述入口台面的一个径向延伸边缘相对于密封环的转动方向向前倾斜，而另一径向延伸边缘向后倾斜，于是上述各个向前倾斜与向后倾斜边缘同相对于上述密封环的圆周边缘的切线确定出一个交角，上述每个交角大约为10度到30度，从而当轴以任何方向旋转时，上述每个入口台面的径向前倾的延伸边缘的上述交角为上述密封环面提供了入口效应。

35、如权利要求34中所述的密封，其中上述沟槽部分是一个自上述密封面的外圆周向该面中心延伸的环形带。

36、如权利要求34中所述的密封，其中上述沟槽部分是一个自上述密封面的内圆周向该面中心延伸的环形带。

37、如权利要求34中所述的密封，其特征是上述的沟槽部分还包括入口台面，其中上述交角大约为15度。

38、如权利要求34中所述的密封，其特征是上述沟槽部分还包括入口台面，其特征是上述交角大约为15度。

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