[实用新型]一种气体润滑集束螺旋槽端面机械密封结构

权利要求书

1.一种气体润滑集束螺旋槽端面机械密封结构，它包括机械密封的动环和静环，其特征在于：所述动环和静环端面的一侧为高压侧即上游，所述动环和静环端面的另一侧为低压侧即下游，所述动环或静环中至少一个密封环的端面上设有多个沿端面圆周对称分布的集束螺旋槽，所述集束螺旋槽由多个螺旋角不等的微小型螺旋槽沿端面周向组合而成，且位于同一集束螺旋槽中的各微小型螺旋槽在高压侧由不开槽的密封堰隔断，在低压侧其槽根相互叠加贯通为一体，所述集束螺旋槽的下游设有密封坝。

2.根据权利要求1所述的密封结构，其特征在于：所述同一集束螺旋槽中微小型螺旋槽的个数N_w的选值范围为：2≤N_w≤20。

3.根据权利要求2所述的密封结构，其特征在于：所述集束螺旋槽中单个微小型螺旋槽在外径r_o处的圆弧夹角θ₁与同一集束螺旋槽中高压侧相邻两个微小型螺旋槽之间的密封堰在外径r_o处的圆弧夹角θ₂之比θ₁/θ₂的选值范围为θ₁/θ₂＝0.1～1.0；所述同一集束螺旋槽中各微小型螺旋槽的螺旋角顺着转速方向逐渐减小，即满足β_n<β_i(1<i<N_w)<β₁，其中β₁为顺转速方向第一个微小型螺旋槽的螺旋角，β_n为顺转速方向最后一个微小型螺旋槽的螺旋角，β_i为中间任意微小型螺旋槽的螺旋角；所述集束螺旋槽的径向开槽宽度l₁＝(r_o-r_g)与下游密封坝的径向宽度l₂＝(r_g-r_i)之比l₁/l₂的选值范围为l₁/l₂＝0.2～4；所述集束螺旋槽的槽深选值范围为0.1～30μm，且所述同一集束螺旋槽中各微小型螺旋槽在相同半径处的深度逆着转速方向逐渐变浅。

4.根据权利要求3所述的密封结构，其特征在于：优选值范围为θ₁/θ₂＝0.3～0.6，l₁/l₂＝0.5～1.5，所述集束螺旋槽的槽深优选值范围为2～10μm。