CN104929699A - 一种新型增压式封严篦齿 - Google Patents
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Abstract
本发明属于旋转密封装置，特别涉及了一种封严篦齿装置，应用于航空发动机、燃气轮机和汽轮机领域。本发明提出一种可以在低转速阶段提高密封效果的新型封严篦齿，包括旋转轴、静止环面，所述旋转轴上设置有增压叶片、普通篦齿，所述静止环面紧靠住增压叶片、普通篦齿而形成密封面。本发明的有益效果是可在低转速阶段提高密封效果，同时降低对引气量的需求。进而提高整机性能，降低发动机的耗油率，在载油量相同的情况下，可以增加飞机的作战半径，并降低涡轮进口温度，从而延长涡轮的使用寿命，延长发动机的大修及报废周期，达到降低成本的目的。
Description
技术领域
本发明属于旋转密封装置，特别涉及了一种封严篦齿装置，应用于航空发动机、燃气轮机和汽轮机领域。
背景技术
在各类工业装置中，封严篦齿作为重要的密封元件得到了非常广泛的应用，其密封性能也极大的影响着设备性能的发挥。
篦齿封严是燃气轮机广泛使用的一种有效的、长寿命的非接触式密封结构、如压气机叶片和涡轮叶片的顶部、流路系统中的冷却、燃气隔离、轴承腔滑油密封系统中的油气隔离等。篦齿密封对燃气轮机的性能、可靠性、寿命和维护具有重大影响，由于密封问题导致发动机故障和事故的情况时有发生，随着燃气轮机性能的提高，循环参数增高及转子转速加大使密封条件日趋恶劣，密封导致的问题日益突出。
现有燃气轮机轴承腔封严通常采用篦齿封严的动密封装置，一侧是旋转轴上加工有V型、梯形等样式的篦齿，一侧是采用涂层或采用蜂窝结构的静止配合件。但轴承腔密封系统在燃气轮机刚启动的低转速阶段，封严气压不足以封严，导致滑油泄露。同时，较高的引气量对压缩系统的性能也有损伤，进而降低整机的性能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种可以在低转速阶段提高密封效果的新型增压式封严篦齿。
本发明采用的技术方案为一种新型增压式封严篦齿，包括旋转轴、静止环面，所述旋转轴上设置有增压叶片、普通篦齿，所述静止环面紧靠住增压叶片、普通篦齿而形成密封面。
进一步的是，所述增压叶片的高度与普通篦齿高度一样。
进一步的是，所述增压叶片采用轴流压气机转子叶片的叶型。
本发明的有益效果是可在低转速阶段提高密封效果，同时降低对引气量的需求。进而提高整机性能，降低发动机的耗油率，在载油量相同的情况下，可以增加飞机的作战半径，并降低涡轮进口温度，从而延长涡轮的使用寿命，延长发动机的大修及报废周期，达到降低成本的目的。在高转速下，低的引气量也会提高压缩系统的稳定裕度，进而改善整机的过渡态性能，同时增加发动机操控的安全性。
附图说明
图1是一种传统技术封严篦齿的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是实施例中增压叶片的三维结构示意图；
图4是图3中A-A的剖视结构示意图。
图中所示：1-旋转轴、2-高压空气腔、3-静止环面、4-篦齿、5-滑油腔、6-增压叶片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是一种传统技术封严篦齿的结构示意图，旋转轴1上加工有普通篦齿4，与静止环面3共同构成密封面，用以隔绝高压空气腔2和滑油腔5。
如图2所示，本发明提供一种新型增压式封严篦齿结构，包括旋转轴1、静止环面3，所述旋转轴1上设置有增压叶片6、普通篦齿4，所述静止环面3紧靠住增压叶片6、普通篦齿4而形成密封面。
若该发明中增压叶片6和普通篦齿4的个数为N个，那所述增压叶片6的个数可以为N-1个，也可这样理解，就是将原封严表面N个普通篦齿4中的第1到第N-1个用增压叶片6代替；且增压叶片6的叶型、安装角度和栅距大小根据旋转轴1的转速和当地半径以及封严压力的需求来选定；所述增压叶片6可以与旋转轴1一体化加工，也可以采用其他连接方式固定。
根据图1和图2，新型篦齿封严结构在原有普通篦齿4的基础上增加了一套增压系统，所述增压叶片6采用轴流压气机转子叶片的叶型，如图3所示，可以在启动阶段密封气气压低的时候增强篦齿密封的效果，在增压叶片6后仍保留一道普通篦齿4，达到封严效果。同时，在稳定工作阶段可以通过此降低对引气量和引气压力的需求。
优选的实施方式为，所述增压叶片6的高度与普通篦齿高度一样。这样可以保证与静止环面3形成密封面的密封效果。
本发明的优点在于：本发明在结构改变甚小的情况下，将传统的封严篦齿优化为增压叶片6，可在低转速阶段提高密封效果，同时降低对引气量和引气压力的需求。而压气机的引气量降低后，可以提高整机性能，降低发动机的耗油率，在载油量相同的情况下，可以增加飞机的作战半径，并降低涡轮进口温度，从而延长涡轮的使用寿命，延长发动机的大修及报废周期，达到降低成本，提升飞机战斗力的目的。在高转速下，低的引气量也会提高压缩系统的稳定裕度，进而改善整机的过渡态性能，同时增加发动机操控的安全性，因此具有较大的军事应用价值。
Claims (3)
1.一种新型增压式封严篦齿，包括旋转轴(1)、静止环面(3)，其特征在于：所述旋转轴(1)上设置有增压叶片(6)、普通篦齿(4)，所述静止环面(3)紧靠住增压叶片(6)、普通篦齿(4)而形成密封面。
2.根据权利要求1所述的一种新型增压式封严篦齿，其特征在于：所述增压叶片(6)的高度与普通篦齿(4)高度一样。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型增压式封严篦齿，其特征在于：所述增压叶片(6)采用轴流压气机转子叶片的叶型。
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