干气密封摩擦副制造技术

本实用新型专利技术提供了一种干气密封摩擦副。包括旋转环、静止环，旋转环端面或静止环端面上有多条动压槽，动压槽与动压槽间形成了密封坝，动压槽、密封坝与环内壁间有密封堰。采用本实用新型专利技术结构的密封运行平稳，使用寿命长。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术与密封有关，特别与干气密封摩擦副有关。
技术介绍
机械密封是目前应用最为广泛，最为成熟悉的一种旋转密封形式。从1900年第一套机械密封开始应用到现在，已经整整100年。机械密封的作用机理是密封面在摩擦润滑中实现密封，密封面必然存在磨损和泄漏，从而影响了密封的使用寿命。就目前机械密封技术而言，密封的使用寿命在一年左右。随着科学技术的发展以及人们对环保意识的提高，机械密封的性能已经越来越不能适应现代工业生产的需要。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服以上不足，提供一种运行平稳使用寿命长。的干气密封摩副。本技术的目的是这样来实现的本技术干气密封摩擦副包括旋转环、静止环、旋转环端面或静止环端面上有多条动压槽，动压槽与动压槽间形成了密封坝，动压槽、密封坝与环内壁间有密封堰。上述的动压槽槽数n在4～60间，沿旋转环端面或静止环端面周向均匀分布，动压槽槽深h在0.003～0.02毫米间，密封面宽度b在5～35毫米间，b＝Ro-Ri，Ro、Ri分别为动压环或静压环端面外径或内径。上述的动压槽形状为阿基米德螺旋线，采用阿基米德螺旋槽的干气密封端面产生的气膜反力最大，气膜刚度最好，密封综合性能最佳，本技术所说的阿基米德螺旋槽采用的是阿基米德螺线，其数学方程为r＝Kθ(其中K＝a/2π，θ＝tgβ)；受阿基米德螺旋槽槽型形状影响，该槽型干气密封只能单向旋转即两个密封面相对旋转时，将气体往螺旋槽里带，最终将气体压缩产生气膜反力将两密封面分开。上述的阿基米德螺旋动压槽的螺旋角α在5～50°间，动压槽宽θ2与密封坝宽θ1之比C1在0.5～3间，动压槽槽长Ro-Rg与密封堰长Rg-Ri之比C2在0.3～4间，Rg为环中心距动压槽根部间的距离。上述的动压槽形状为对数螺旋线，采用对数螺旋槽的干气密封也具有较好的密封性能，受对数螺旋槽槽型形状影响，该槽型干气密封只能单向旋转，即两个密封面相对旋转时，将气体往螺旋槽里带，最终将气体压缩产生气膜反力将两密封面分开。上述的对数螺旋动压槽的螺旋角α在10～30°之间，槽宽θ2与密封坝宽θ1之比C1在0.5～3间，槽长Ro-Rg与密封堰长Rg-Ri之比C2在0.3～4间。上述的动压槽形状为士字槽。上述的士字动压槽两侧翼外侧间夹角θ5与密封坝区宽度夹角θ1之比C1在0.5～10间，士字动压槽槽长Ro-Rg与密封堰长Rg-Ri之比C2在0.3～4间，士字动压槽内槽两侧翼外侧间夹角θ5与动压槽侧翼内外侧夹角2θ3之比C3在1.1～2间。上述的动压槽形状为倒“T”字槽。上述的倒T字动压槽两侧翼外侧间夹角θ9与密封坝区宽θ10之比C1在0.5～10间，动压槽槽长Ro-Rg与密封堰长Rg-Ri之比C2在0.3～4间，动压槽两侧翼外侧间夹角θ9与动压槽侧翼内外侧间夹角2θ7之比C3在1.1～2间，动压槽内槽宽R4-Rg与密封坝宽Ro-R1之比C4在0.5～4之间。上述的动压槽的形状为“儿”字槽。上述的“儿”字动压槽两侧翼外侧夹角θ14与密封坝区宽θ15之比C1在0.5～10间，动压槽槽长Ro-Rg与密封堰长Rg-Ri之比C2在0.3～4间，动压槽两侧翼外侧夹角θ14与动压槽侧翼内外侧夹角2θ11之比C3在1.1～2间，动压槽内槽宽R5-Rg与密封坝内堰宽Ro-R5之比C4在0.5～4之间。“士”字槽、倒“T”字、“儿”字槽干气密封摩擦副能很好地解决干气密封双向旋转问题；同时密封具有较好的稳定性和可靠性。参见图1、图2，当密封静止时，干气密封摩擦副中的旋转环、静止环两端面紧密贴合。干气密封旋转环旋转时，密封气体被吸入动压槽内，由外径朝向中心，径向分量朝着密封堰流动。由于密封堰的节流作用，进入密封面的气体被压缩，气体压力升高。在该压力作用下，密封面被推开，流动的气体在两个密封面间形成一层很薄的气膜，此气膜厚度一般在3微米左右。当气体静压力、弹簧力形成的闭合力与气膜反力相等时，该气膜厚度十分稳定。密封面间的气膜具有良好的气膜刚度，保证密封运转稳定可靠。干气密封的密封面间形成的气膜具有一定的气膜刚度，气膜刚度越大，干气密封抗干扰能力越强，密封运行越稳定可靠。干气密封摩擦副是目前最为新型一种非接触式密封。该密封利用流体动力学原理，通过在密封端面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行。与传统的机械密封相比，本技术干气密封摩擦副具有很多优点1)、使用寿命长、运行稳定可靠；干气密封使用寿命为4～5年。2)、功率消耗小，仅为接触式机械密封的5％左右；3)、与其他非接触式密封相双，气体泄漏量小；4)、可实现介质的零逸出，是一种环保型密封；5)、辅助系统简单、可靠，使用中不需要维护；附图说明图1为本技术结构示意图。图2为动压槽位置图。图3为阿基米德螺旋动压槽结构示意图。图4为对数螺旋动压槽结构示意图。图5为士字型动压槽结构示意图。图6为倒T型动压槽结构示意图。图7为“儿”字型动压槽结构示意图。具体实施方式参见图1、图2，本技术干气密封摩擦副中有SiCVs碳石墨组对的旋转环1、静止环2。旋转环1与静止环2相对应旋转端面上沿周向均匀分布有多条动压槽3。动压槽与动压槽间形成了密封坝4。动压槽、密封坝与旋转环内壁间有密封堰5。旋转环、静止环如图1所示与弹簧座6、弹簧7、密封圈8、轴套9组成了干气密封。旋转环密封面经过研磨、抛光处理，并在其上面加工出有特殊作用的流体动压槽。当然，流体动压槽也可以开设在静止环端面上面。一般来说，高速旋转设备干气密封的动压槽加工在旋转环上，而低速旋转设备士气密封的动压槽加工在静止环上面。旋转环或静止环上的动压槽可采用图3所示的阿基米德螺旋动压槽。其槽型几何参数如下1)、阿基米德螺旋角αα在5-50°范围内；2)、阿基米德螺旋槽深度h螺旋槽深度在0.003-0.02mm范围内；3)、阿基米德螺旋槽宽、坝宽比C1∶(C1＝θ2/θ)在0.5-3范围内；4)、阿基米德螺旋槽槽长、堰长比C2∶(C2＝(Ro-Rg)/(Rg-Ri)在0.3-4范围内； 5)、阿基米德螺旋槽槽数n∶n在4-60范围内，沿周向均匀分布；6)、密封面宽度b∶(b＝Ro-Ri)在5-35mm范围内。旋转环或静止环上的动压槽可采用如图4所示的对数螺旋动压槽。基槽型几何尺寸如下1)、对数螺旋角α∶α在10-30°范围内；2)、对数螺旋槽深度h螺旋槽深度在0.003-0.02mm范围内；3)、对数螺旋槽宽、坝宽比C1∶(C1＝θ2/θ1)在0.5-3范围内；4)、对数螺旋槽槽长、堰长比C2∶(C2＝(Ro-Rg)/(Rg-Ri)在0.3-4范围内；5)、对数螺旋槽槽数n∶n在4-60范围内，沿周向均匀分布；6)、密封面宽度b∶(b＝Ro-Ri)在5-35mm范围内。旋转环或静止环上的动压槽也可采用如图5所示的“士”字动压槽。其槽型几何尺寸如下1)、士字槽槽深h∶h在0.003-0.02mm范围内；2)、士字槽两侧翼外侧间夹角θ5与密封坝区宽度夹角θ6之比C1∶(C1＝θ5/θ6)在0.5-10范围内；3)、士字槽槽长、堰长比C2∶(C2＝(Ro-Rg)/(Rg-Ri)在0.3-4范围内；4)、士字槽两侧翼外侧间夹角θ5与侧翼内外侧夹角θ3之比C3∶(C3＝θ5/(2θ3)在1.1-2范围内；5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
干气密封摩擦副，其特征在于包括旋转环、静止环，旋转环端面或静止环端面上有多条动压槽，动压槽与动压槽间形成了密封坝，动压槽、密封坝与环内壁间有密封堰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭建，
申请(专利权)人：彭建，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]