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螺旋槽干气密封因为其优良性能被广泛应用于各种场合,对其工作稳定性的要求也越来越高。在温度、压力的影响下,弹性模量较低的静环会发生变形,端面间将形成收敛形或发散形气膜,影响密封性能。针对这一情况,1980年Josef Sedy提出的螺旋槽干气密封自对中机制,该机制可以减小力或者温度引起的端面变形,提高螺旋槽干气密封运行的稳定性,但是如今对自对中机制研究并不多见。本文针对螺旋槽干气密封自对中机制及其实现方式进行研究。螺旋槽干气密封端面静环发生变形时,端面气膜压力分布将发生改变,自对中机制正是通过这种压力分布的变化来完成的。基于窄槽理论,采用近似解析法对螺旋槽干气密封端面平行、发生力变形及温度变形三种情况下的的端面气膜压力分布进行求解,对端面变形前后的压力分布的改变进行讨论分析。当端面发生力变形时,螺旋槽槽底压力变大,而发生温度变形时槽底压力则将变小;端面变形后的螺旋槽干气密封泄漏量将增大。研究螺旋槽干气密封自对中机制,本质是研究静环在力作用下的变形问题。采用皮采诺环形零件的轴对称变形理论对静环的力变形进行分析计算。计算过程中考虑O型圈接触应力对密封环力变形的影响,发现0型圈的接触应力对静环变形影响较大。静环变形后端面气膜压力分布将发生改变,变化的气膜力在密封端面上产生一个与端面变形方向正好相反的回转力矩,该回转力矩使发生扭转的密封端面恢复到平行位置。建立自对中回转力矩计算模型,并讨论分析操作参数及端面几何参数对回转力矩的影响。计算结果表明:螺旋槽干气密封自对中的能力将随着介质压力的增大而增强,随着温度、转速的增加而降低。螺旋槽槽深及螺旋角的增大将降低螺旋槽干气密封的自对中能力,密封坝宽比的增大将提高密封系统的自对中能力。当静环截面形心半径越小,自对中能力愈强。螺旋槽干气密封自对中实现的必要条件是螺旋槽槽底压力大于被密封介质压力,研究发现当螺旋槽干气密封达到这一条件时,变形后气膜压力分布变化较大,使净值气膜力具有较大值,进而可以产生足够大的回转力矩来实现自对中。