机械密封表面改形密封技术

表面改形技术就是通过在密封端面上开出各种形状的槽来改善端面间的润滑状况，从而实现机械密封的长寿命运行 。近年来新发展的有零泄漏密封技术、干气密封技术、上游泵送密封技术和热流体楔密封技术等。

采用有限元（FEA）和计算机辅助设计（CAD）手段，研究人员通过对端面开槽（包括螺旋槽、圆弧槽、三角槽、半圆槽、矩形槽和斜角槽等槽型）机械密封的性能预测、结构优化和应用研究，发现这类流体动压型机械密封具有巨大的潜在优势，具有省功、泄漏量小、工作寿命长以及系统较简单等优点。依端面开槽深度的不同，将流体动压型机械密封分为浅槽型和深槽型两种。

（1）密封面开浅槽密封技术

端面开浅槽机械密封是在密封端面上开出微米级槽，依靠密封端面间有相对运动及其槽的台阶效应和输送效应，产生流体动压力，来平衡闭合力，实现密封端面的非接触。端面开浅槽机械密封既可用于气体介质的密封（即干式气体机械密封），也可用于液体介质的密封（即上游泵送机械密封）。

① 干运转气体密封 干运转气体密封即干气密封如图2-72所示，是将开槽密封技术用于气体介质的密封。当端面外侧开设有流体动压槽（2.5耀10μm）的动环旋转时，流体动压槽把外径侧（称为上游侧）的高压隔离气体泵入密封端面之间，由外径至槽径处气膜压力逐渐增加，而自槽径至内径处气膜压力逐渐下降，在摩擦副之间形成很薄的一层气膜（1耀3μm）从而使密封工作在非接触状态下。所形成的气膜完全阻塞了相对低压的密封介质泄漏通道，实现了密封介质的零泄漏或零逸出。这种密封运行无磨损，功耗小；泄漏量小，结构相对简单，无需复杂的封油系统，安装维护费用低；系统可靠，可实现长周期稳定运行。

在国外，这一技术已经获得了广泛应用。在国内，1988耀 1990年期间，研制和试验成功了泵入式圆弧槽气体端面密封并获得国家实用新型专利。此外，这类密封中还出现开圆弧槽气

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