本發(fā)明涉及密封結(jié)構(gòu)，具體為自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1、在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域，機械密封作為旋轉(zhuǎn)機械的核心部件，廣泛應(yīng)用于石油化工、航空航天、能源動力等關(guān)鍵行業(yè)，其密封性能和可靠性直接影響旋轉(zhuǎn)機械的安全運行和使用壽命。隨著工業(yè)生產(chǎn)向高速、高壓、高溫及高腐蝕性工況發(fā)展，機械密封在長期運行過程中，不可避免地會因機械摩擦、化學(xué)腐蝕、熱應(yīng)力等因素產(chǎn)生磨損、微小裂紋等損傷。這些損傷不僅會導(dǎo)致密封性能下降，引發(fā)介質(zhì)泄漏，甚至可能造成旋轉(zhuǎn)機械故障，帶來嚴重的安全隱患和經(jīng)濟損失。
2、目前，針對機械密封損傷的修復(fù)技術(shù)主要包括表面噴涂、激光熔覆、機械研磨等傳統(tǒng)方法。表面噴涂技術(shù)雖能在一定程度上恢復(fù)機械密封表面性能，但涂層與基體的結(jié)合強度有限，在復(fù)雜工況下易出現(xiàn)剝落；激光熔覆技術(shù)對設(shè)備和工藝要求較高，修復(fù)成本昂貴，且難以處理微小裂紋；機械研磨則僅適用于輕微磨損，對于較深的裂紋或磨損區(qū)域修復(fù)效果不佳。此外，這些傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)均屬于事后修復(fù)，無法在機械密封損傷初期及時響應(yīng)并進行修復(fù)，難以滿足現(xiàn)代工業(yè)對機械密封高可靠性和長壽命的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，能夠及時提供自修復(fù)作用，并且在工作過程中也能夠及時響應(yīng)進行密封修復(fù)，減少對工作的影響。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，包括至少一個密封環(huán)、設(shè)置在密封環(huán)中的自修復(fù)組件；所述自修復(fù)組件包括用于響應(yīng)流體介質(zhì)的響應(yīng)材料、連通至密封環(huán)密封接觸的表面的通道、存儲在通道中的修復(fù)材料；所述響應(yīng)材料設(shè)置在密封環(huán)內(nèi)靠近密封環(huán)密封接觸的表面的位置；所述響應(yīng)材料與通道配合，當(dāng)所述密封環(huán)密封接觸的表面開裂或磨損后響應(yīng)材料與流體介質(zhì)接觸時，響應(yīng)材料膨脹將修復(fù)材料擠出通道，以供修復(fù)材料擴散至密封環(huán)密封接觸的表面進行修復(fù)。
3、作為本發(fā)明的進一步改進，所述通道的側(cè)面設(shè)置有用于容納響應(yīng)材料的容納槽，所述容納槽連通至通道。
4、作為本發(fā)明的進一步改進，所述通道為環(huán)形，且沿著密封環(huán)的周向延伸；所述容納槽為環(huán)形，且沿著密封環(huán)的周向延伸；或
5、所述自修復(fù)組件設(shè)置有若干個，且沿著密封環(huán)的周向設(shè)置。
6、作為本發(fā)明的進一步改進，所述通道的兩端設(shè)置有封堵件，用于限制修復(fù)材料泄露；兩端的封堵件分別具有出口和注入口，用于向通道內(nèi)注入修復(fù)材料。
7、作為本發(fā)明的進一步改進，所述容納槽內(nèi)還設(shè)置有剛性支撐件，該剛性支撐設(shè)置在容納槽內(nèi)對應(yīng)密封環(huán)密封接觸的表面的位置，且所述剛性支撐件上設(shè)置有若干通孔，用于供流體介質(zhì)經(jīng)過后與響應(yīng)材料進行接觸。
8、作為本發(fā)明的進一步改進，所述剛性支撐件為u形結(jié)構(gòu)，所述u形結(jié)構(gòu)的開口朝向遠離密封環(huán)密封接觸的表面的一側(cè)，且用于支撐響應(yīng)材料形狀。
9、作為本發(fā)明的進一步改進，所述通道的注入口設(shè)置有注入開關(guān)，用于啟閉注入口。
10、作為本發(fā)明的進一步改進，所述響應(yīng)材料為感應(yīng)軟水凝膠。
11、作為本發(fā)明的進一步改進，所述密封環(huán)為動環(huán)或靜環(huán)或動環(huán)和靜環(huán)組合形成，所述動環(huán)和靜環(huán)中至少有一個設(shè)置有所述自修復(fù)組件。
12、作為本發(fā)明的進一步改進，所述修復(fù)材料存儲在柔性存儲囊中，且該柔性存儲囊填充在通道中，該柔性存儲囊對應(yīng)密封環(huán)兩端的位置分別設(shè)置有出口和注入口。
13、本發(fā)明的有益效果，通過在密封環(huán)中設(shè)置自修復(fù)組件，利用響應(yīng)材料對流體介質(zhì)的感應(yīng)特性，在密封環(huán)密封接觸表面出現(xiàn)開裂或磨損時，響應(yīng)材料與滲透的流體介質(zhì)接觸后膨脹，推動通道內(nèi)的修復(fù)材料流向損傷處，實現(xiàn)實時自主修復(fù)。相較于傳統(tǒng)事后修復(fù)技術(shù)，該結(jié)構(gòu)無需停機即可在損傷初期進行干預(yù)，減少因停機修復(fù)對生產(chǎn)連續(xù)性的影響。
1.一種自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括至少一個密封環(huán)、設(shè)置在密封環(huán)中的自修復(fù)組件；所述自修復(fù)組件包括用于響應(yīng)流體介質(zhì)的響應(yīng)材料、連通至密封環(huán)密封接觸的表面的通道、存儲在通道中的修復(fù)材料；所述響應(yīng)材料設(shè)置在密封環(huán)內(nèi)靠近密封環(huán)密封接觸的表面的位置；所述響應(yīng)材料與通道配合，當(dāng)所述密封環(huán)密封接觸的表面開裂或磨損后響應(yīng)材料與流體介質(zhì)接觸時，響應(yīng)材料膨脹將修復(fù)材料擠出通道，以供修復(fù)材料擴散至密封環(huán)密封接觸的表面進行修復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通道的側(cè)面設(shè)置有用于容納響應(yīng)材料的容納槽，所述容納槽連通至通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通道的兩端設(shè)置有封堵件，用于限制修復(fù)材料泄露；兩端的封堵件分別具有出口和注入口，用于向通道內(nèi)注入修復(fù)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述容納槽內(nèi)還設(shè)置有剛性支撐件，該剛性支撐設(shè)置在容納槽內(nèi)對應(yīng)密封環(huán)密封接觸的表面的位置，且所述剛性支撐件上設(shè)置有若干通孔，用于供流體介質(zhì)經(jīng)過后與響應(yīng)材料進行接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求?5?所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述剛性支撐件為?u形結(jié)構(gòu)，所述?u?形結(jié)構(gòu)的開口朝向遠離密封環(huán)密封接觸的表面的一側(cè)，且用于支撐響應(yīng)材料形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通道的注入口設(shè)置有注入開關(guān)，用于啟閉注入口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述響應(yīng)材料為感應(yīng)軟水凝膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封環(huán)為動環(huán)或靜環(huán)或動環(huán)和靜環(huán)組合形成，所述動環(huán)和靜環(huán)中至少有一個設(shè)置有所述自修復(fù)組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自修復(fù)機械密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述修復(fù)材料存儲在柔性存儲囊中，且該柔性存儲囊填充在通道中，該柔性存儲囊對應(yīng)密封環(huán)兩端的位置分別設(shè)置有出口和注入口。