[发明专利]可双向旋转的双层螺旋槽干气密封摩擦副

说明书

技术领域

本发明属于干气密封的技术领域，具体涉及一种可双向旋转的双层螺旋槽干气密封摩擦副。

背景技术

干气密封目前正在向发酵罐、反应釜等大轴径中低转速设备推广。然而，在此条件下，密封端面开启较困难，不易建立稳定的气膜，且只能做单向旋转。典型的单层螺旋槽干气密封运行稳定可靠，功率消耗小、使用寿命长，但其端面开启力较小，因此不适用于中低转速工况。而可双向旋转的双层螺旋槽干气密封不仅能沿顺时针或逆时针双向旋转，且摩擦副端面间的工质依此通过两层螺旋槽，每一层螺旋槽都会产生动压效应，从而增加密封端面开启力，并能形成稳定的气膜。可双向旋转的双层螺旋槽干气密封未见相关报道。

发明内容

本发明针对干式气体端面密封在中低速工况下端面开启较困难、只能单向旋转的问题，提供一种可双向旋转的双层螺旋槽型干气密封摩擦副，以增大中低速干气密封的开启力，并在密封端面间形成一层稳定气膜。

所述可双向旋转的双层螺旋槽干气密封摩擦副，包括动环1和静环2，如图1所示，在动环或静环上沿周向均匀分布槽形方向相反的两层螺旋槽，内层螺旋槽与内层密封坝沿径向长度之和（b1）为密封端面沿径向长度（b）的1/2。

所述螺旋槽的线型为阿基米德螺旋线或对数螺旋线，如图2所示，螺旋槽数为4-8对，螺旋槽的深度为5-15μm，螺旋线的螺旋角为10°-20°。

所述单层螺旋槽的槽长坝长比为0.6，槽台宽比为0.5。

所述可双向旋转的双层螺旋槽干气密封摩擦副动环材料为碳化硅或硬质合金，静环材料为石墨。

所述螺旋槽用激光打标机加工。

附图说明

图1为可双向旋转的双层螺旋槽干气密封结构示意图；图2为可双向旋转的双层螺旋槽干气密封端面结构示意图。

其中：1-动环；2-静环；b1-内层螺旋槽与内层密封坝径向长度之和；b-密封端面径向长度。

具体实施方式

所述可双向旋转的双层螺旋槽干气密封摩擦副，包括动环1和静环2，如图1所示，在动环或静环上沿周向均匀分布槽形方向相反的两层螺旋槽，内层螺旋槽与内层密封坝沿径向长度之和（b1）为密封端面沿径向长度（b）的1/2。

所述螺旋槽的线型为阿基米德螺旋线或对数螺旋线，如图2所示，螺旋槽数为4-8对，螺旋槽的深度为5-15μm，螺旋线的螺旋角为10°-20°。

所述单层螺旋槽的槽长坝长比为0.6，槽台宽比为0.5。

所述可双向旋转的双层螺旋槽干气密封摩擦副动环材料为SiC或硬质合金，静环材料为石墨。

所述螺旋槽用深圳大族激光科技股份有限公司生产的灯泵浦YAG-T50系列激光打标机加工，泵浦源为氪灯，使用380V三相四线外接电，整机功率为5KW，系统所发激光波长为1064nm，激光功率≤50W，激光重复频率≤50KHz，光束质量M²＜10。

所述螺旋槽刻槽工艺参数为：对于硬质合金，有效矢量步长为0.001mm、有效矢量步间延时为60μs、Q频率为20KHz、激光电流为16A；对于碳化硅，有效矢量步长为0.001mm、有效矢量步间延时为60μs、Q频率为20KHz、激光电流为17A。