静压干气密封技术发展概述

静压干气密封的发展起源于静压气体润滑轴承理论，其基本原理是通过外部带压气体经过不同形式的节流器产生一定的节流效果，从而形成具有一定承载力和刚度的气膜，实现端面的非接触运行。最早可以追溯到20世纪60年代，研究人员对比分析了小孔节流静压干气密封、雷列台阶干气密封和螺旋槽干气密封的压力分布和静态稳定性。随后，考虑粗糙度对静压干气密封性能的影响，分析了密封环变形、压力和速度对静压干气密封稳态性能的影响，并通过试验进行验证。日本学者提出了一种新型的外加压式静压干气密封结构，并展开大量实验，结果表明在小载荷下静压干气密封具有较大的气膜刚度。通过数值分析获得了静压干气密封气膜的流场分布和压力场分布，并进一步获得了密封的性能参数，如开启力和泄漏率，研究了操作参数和密封结构对密封性能的影响规律。