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龙图腾网获悉中国科学院工程热物理研究所申请的专利一种阶梯收缩型螺旋槽气膜密封结构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116771714B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311005962.1，技术领域涉及：F04D29/08；该发明授权一种阶梯收缩型螺旋槽气膜密封结构是由李辉;李国庆;刘浩;王晨枫;卢新根设计研发完成，并于2023-08-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种阶梯收缩型螺旋槽气膜密封结构在说明书摘要公布了：本发明公开了一种阶梯收缩型螺旋槽气膜密封结构，该结构包括一环形密封件，其端面上设置有若干螺旋槽，每个螺旋槽沿其几何中心线划分为两部分，分别为第一螺旋槽部分和第二螺旋槽部分。第一螺旋槽部分沿几何中心线由外侧至内侧形成二级阶梯收缩状，第二螺旋槽部分沿几何中心线由外侧至内侧形成三级阶梯收缩状，螺旋槽的开口端沿周向由背风侧至迎风侧形成二级阶梯收缩状。该结构利用槽深和槽型的变化，增加气流与环形密封端面的接触面积，增强剪切效应、阻塞效应、升压作用和压缩效应，从而降低泄漏量，提高开启力和刚漏比。该结构结构简单，加工难度低，密封性能和寿命高，具有广泛的应用前景。

本发明授权一种阶梯收缩型螺旋槽气膜密封结构在权利要求书中公布了：1.一种阶梯收缩型螺旋槽气膜密封结构，至少包括一工作时呈旋转状态的环形密封件，所述环形密封件的端面呈光滑平面状并形成为环形密封端面，所述环形密封端面的径向外侧为高压流体侧、径向内侧为低压流体侧，且所述环形密封端面上沿其周向均匀间隔分布设置有若干螺旋槽，相邻各所述螺旋槽之间的端面形成为密封堰，所述螺旋槽与低压流体侧之间的端面形成为密封坝，其特征在于， 每一所述螺旋槽在径向上呈一端开口、一端封闭的结构，其开口端向径向外侧延伸至与所述高压流体侧连通并形成为所述螺旋槽的进气口，其封闭端向径向内侧延伸至所述密封坝并形成为所述螺旋槽的槽根，每一所述螺旋槽的周向上的两侧壁分别形成为其迎风侧和背风侧，其中，所述迎风侧正对进入所述螺旋槽的来流气体，所述背风侧与迎风侧相对； 每一所述螺旋槽具有一自其开口端周向中心处延伸至其封闭端周向中心处的几何中心线，所述几何中心线在周向上将每一所述螺旋槽划分为位于其两侧的一第一螺旋槽部分和一第二螺旋槽部分，其中， 所述第一螺旋槽部分在周向上临近所述迎风侧布置，并沿所述几何中心线的延伸方向由径向外侧至径向内侧依次形成为第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部沿几何中心线延伸方向具有不变的槽深h1，所述第二台阶部沿几何中心线延伸方向具有不变的槽深h2，其中，所述槽深h1大于槽深h2，使得所述第一螺旋槽部分沿几何中心线延伸方向由外侧至内侧整体形成为二级阶梯收缩状； 所述第二螺旋槽部分在周向上临近所述背风侧布置，并沿所述几何中心线的延伸方向由径向外侧至径向内侧依次形成为台阶部Ⅰ、台阶部Ⅱ、台阶部Ⅲ，所述台阶部Ⅰ沿几何中心线延伸方向具有不变的槽深H1，所述台阶部Ⅱ沿几何中心线延伸方向具有不变的槽深H2，所述台阶部Ⅲ沿几何中心线延伸方向具有不变的槽深H3，其中，槽深H1＞槽深H2＞槽深H3，且所述槽深h1与槽深H2相等，槽深h2与槽深H3相等，使得所述第二螺旋槽部分沿几何中心线延伸方向由外侧至内侧整体形成为三级阶梯收缩状； 并且其中，每一所述螺旋槽的开口端包括位于所述第一螺旋槽部分的第一台阶部以及位于所述第二螺旋槽部分的台阶部Ⅰ，且所述台阶部Ⅰ的槽深H1大于第一台阶部的槽深h1，使得所述螺旋槽的开口端沿周向由背风侧至迎风侧整体形成为二级阶梯收缩状； 并且其中，所述第一台阶部沿几何中心线的延伸长度与所述台阶部Ⅰ及台阶部Ⅱ沿几何中心线的延伸长度之和相等，且所述第一台阶部与台阶部Ⅱ的弧形槽根具有相同的第二槽根半径R2并在周向上连续为一体，且所述第二槽根半径R2小于所述台阶部Ⅰ的弧形槽根的第一槽根半径R3；所述第二台阶部具有与台阶部Ⅲ相同的沿几何中心线的延伸长度，且二者的弧形槽根具有相同的第三槽根半径R1并在周向上连续为一体，且所述第三槽根半径R1小于第二槽根半径R2。

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