CN104929699B - 一种增压式封严篦齿 - 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、篦齿，所述静止环面紧靠住增压叶片、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
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增压式封严篦齿。
本发明采用的技术方案为一种增压式封严篦齿，包括旋转轴、静止环面，所述旋转轴上设置有增压叶片、篦齿，所述静止环面紧靠住增压叶片、篦齿而形成密封面。
进一步的是，所述增压叶片的高度与篦齿高度一样。
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
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
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、篦齿4，所述静止环面3紧靠住增压叶片6、篦齿4而形成密封面。
若该发明中增压叶片6和篦齿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的高度与篦齿4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
Claims (1)
1.一种增压式封严篦齿，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)、篦齿(4)，所述静止环面(3)紧靠住增压叶片(6)、篦齿(4)而形成密封面，所述增压叶片(6)的高度与篦齿(4)高度一样，所述增压叶片(6)采用轴流压气机转子叶片的叶型；所述增压叶片(6)可以与旋转轴(1)一体化加工。
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