CN104806301B - 一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封 - Google Patents
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Abstract
一种非接触指尖‑迷宫‑刷式复合式密封，包括和转子配合连接的迷宫密封区的迷宫齿，迷宫齿的高压侧连接有由刷丝、复合前档板连接组成的刷式密封区，迷宫齿的低压侧连接有由高压指尖片、低压指尖片、后档板连接组成的非接触指尖密封区，迷宫齿既作为刷丝密封区的后挡板，也作为非接触指尖密封区的前挡板，上游高压侧压力在经过刷式密封区、迷宫密封区后，压力会大幅下降，此时作用在非接触指尖密封区上的压力会大大减小，通过逐级减压，大大提高了密封的耐压差能力；整个密封结构仍为非接触式的，在提高动态密封性能的同时，大大提高了转子‑密封系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于旋转轴的非接触密封装置，特别涉及一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封。
背景技术
在透平机械领域中常需要对旋转件与静止件之间的流体进行密封。密封技术在发动机中具有重要作用，通过先进密封技术的使用，可以较容易地使发动机性能获得1％-2％的提高。目前迷宫密封在透平机械中应用较为普遍，其密封承压能力较大，但是其泄漏率较大；刷式密封与非接触式指尖密封均为柔性密封，具有泄漏率较小的优点，但是其密封承压能力较小。
如果能综合利用迷宫密封承压能力强、刷式密封以及非接触指尖密封泄漏率低的优点，那么可以扩大其应用领域，大大提高经济效益。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，在保证优异动态密封性能的同时，大大提高密封承压能力。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，包括和转子7配合连接的迷宫密封区的迷宫齿3，迷宫齿3的高压侧连接有由刷丝2、复合前挡板1连接组成的刷式密封区，迷宫齿3的低压侧连接有由高压指尖片4、低压指尖片5、后挡板6连接组成的非接触指尖密封区，迷宫齿3紧靠刷丝2并与高压指尖片4之间存在轴向间隙。
所述的刷丝2、迷宫齿3、高压指尖片4以及低压指尖片5均与转子7表面之间存在间隙，刷丝2与转子7之间的间隙范围为0.1-0.4mm，迷宫齿3与转子7之间的间隙范围是0.2-1mm，高压指尖片4、低压指尖片5与转子7之间的间隙范围是0.02-0.2mm。
所述的迷宫齿3齿形包括梯形、矩形或其他迷宫密封齿形。
所述的迷宫齿3沿着径向靠近刷丝2部分为刷式密封后挡板，或设有减压槽。
所述的复合前挡板1和转子7配合处设有迷宫齿形。
所述的复合前挡板1和刷丝2之间设有隔离板1A。
所述的复合前挡板1和刷丝2之间设有轴向间隙。
所述刷式密封区的轴向厚度不超过1.5mm，迷宫密封区的迷宫齿3齿数范围为1-10个。
本发明的有益效果：相对于已有的非接触指尖密封、迷宫密封以及刷式密封而言，本发明的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合密封具有能承受高压差能力以及优异的动态密封性能，克服了原有密封的缺点，适用于对密封承压能力要求较高以及小型化轻质化要求较高的场合。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为复合前挡板1设有迷宫齿形示意图。
图3为复合前挡板1和刷丝2之间设有隔离板1A示意图。
图4为复合前挡板1和刷丝2之间设有间隙示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
参照图1，一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，包括和转子7配合连接的迷宫密封区的迷宫齿3，迷宫齿3的高压侧连接有由刷丝2、复合前挡板1连接组成的刷式密封区，迷宫齿3的低压侧连接有由高压指尖片4、低压指尖片5、后挡板6连接组成的非接触指尖密封区，迷宫齿3既作为刷丝密封区的后挡板，也作为非接触指尖密封区的前挡板，迷宫齿3紧靠刷丝2并与高压指尖片4之间存在轴向间隙。
所述的刷丝2、迷宫齿3、高压指尖片4以及低压指尖片5均与转子7表面之间存在间隙，刷丝2与转子7之间的间隙范围为0.1-0.4mm，迷宫齿3与转子7之间的间隙范围是0.2-1mm，高压指尖片4、低压指尖片5与转子7之间的间隙范围是0.02-0.2mm。
所述的迷宫齿3齿形包括梯形、矩形或其他迷宫密封齿形。
所述的迷宫齿3沿着径向靠近刷丝2部分为刷式密封后挡板，或设有减压槽。
参照图2，所述的复合前挡板1和转子7配合处设有迷宫齿形。
参照图3，所述的复合前挡板1和刷丝2之间设有隔离板1A。
参照图4，所述的复合前挡板1和刷丝2之间设有轴向间隙。
所述刷式密封区的轴向厚度不超过1.5mm，迷宫密封区的迷宫齿3齿数范围为1-10个。
本发明的工作原理：
非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封为非接触式密封结构，上游高压侧压力在经过由刷丝2、复合前挡板1连接组成的刷式密封区、迷宫密封区后，压力会大幅下降，此时作用在由高压指尖片4、低压指尖片5、后挡板6连接组成的非接触指尖密封区上的压力会大大减小，通过逐级减压，大大提高了密封的耐压差能力；整个密封结构仍为非接触式的，在提高动态密封性能的同时，大大提高了转子-密封系统的稳定性。
Claims (7)
1.一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，包括和转子(7)配合连接的迷宫密封区的迷宫齿(3)，其特征在于：迷宫齿(3)的高压侧连接有由刷丝(2)、复合前挡板(1)连接组成的刷式密封区，迷宫齿(3)的低压侧连接有由高压指尖片(4)、低压指尖片(5)、后挡板(6)连接组成的非接触指尖密封区，迷宫齿(3)紧靠刷丝(2)并与高压指尖片(4)之间存在轴向间隙；
所述的刷丝(2)、迷宫齿(3)、高压指尖片(4)以及低压指尖片(5)均与转子(7)表面之间存在间隙，刷丝(2)与转子(7)之间的间隙范围为0.1-0.4mm，迷宫齿(3)与转子(7)之间的间隙范围是0.2-1mm，高压指尖片(4)、低压指尖片(5)与转子(7)之间的间隙范围是0.02-0.2mm。
2.根据权利要求1所述的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，其特征在于：所述的迷宫齿(3)齿形包括梯形、矩形或其他迷宫密封齿形。
3.根据权利要求1所述的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，其特征在于：所述的迷宫齿(3)沿着径向靠近刷丝(2)部分为刷式密封后挡板。
4.根据权利要求1所述的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，其特征在于：所述的复合前挡板(1)和转子(7)配合处设有迷宫齿形。
5.根据权利要求1所述的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，其特征在于：所述的复合前挡板(1)和刷丝(2)之间设有隔离板(1A)。
6.根据权利要求1所述的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，其特征在于：所述的复合前挡板(1)和刷丝(2)之间设有轴向间隙。
7.根据权利要求1所述的一种非接触指尖-迷宫-刷式复合式密封，其特征在于：所述刷式密封区的轴向厚度不超过1.5mm，迷宫密封区的迷宫齿(3)齿数范围为1-10个。
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