CN114294112B

CN114294112B - 带转接密封结构的双通道管路装置

Info

Publication number: CN114294112B
Application number: CN202111223575.6A
Authority: CN
Inventors: 余强; 晏军; 王中荣; 吕建超; 胡瑶尧; 陈亮; 孙珊; 李波; 闫鹏宇
Original assignee: AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Current assignee: AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2023-06-13
Anticipated expiration: 2041-10-20
Also published as: CN114294112A

Abstract

本发明提供了一种带转接密封结构的双通道管路装置，包括：内管，下端与涨紧圆管接嘴连接；外管，同轴套设在内管外，内管与外管之间形成冷却腔；密封连接组件，设置在外管的下端并与外管密封连接；第一压紧螺母，上端与密封连接组件密封连接，第一压紧螺母的下端密封套设在涨紧圆管接嘴外，且第一压紧螺母侧壁设置有第一流通孔，第一流通孔与冷却腔连通。本发明的有益效果是，本发明实施例通过转接密封结构对冷却介质通道的可靠密封，流动的冷却介质将管路与外围高温气体完全隔开，吸收管路内的热量，实现管路隔热和快速冷却的目的。

Description

带转接密封结构的双通道管路装置

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种带转接密封结构的双通道管路装置。

背景技术

航空发动机轴承腔一般由轴承腔壳体、轴承、密封装置、润滑油供回油管和通风管等组成。轴承腔管路包括润滑油供回油管和通风管，一般从轴承腔内部引出，穿过航空发动机承力机匣的空心支板内部，与发动机外部管路连接，保证轴承腔的供油、回油和通风良好，为轴承腔内各元器件营造良好的工作环境。随着航空发动机的转子转速和涡轮前温度的不断提高，航空发动机轴承腔外围温度越来越高，轴承腔管路内的温度也随之升高，其润滑油结焦甚至着火的风险不断增大，轴承腔管路隔热问题日益成为影响航空发动机工作安全性的重要因素。

现有的轴承腔管路均为单层结构，且其外壁均采用包裹隔热材料和蒙皮的方式来阻止外围高温气体热量大量传入管路内部。然而，隔热材料存在填充间隙，不能完全隔绝管路外围的高温气体。同时，隔热材料被高温气体加热升温后，隔热性能迅速下降。因此，现有的轴承腔管路隔热结构很难有效满足温度日益升高的轴承腔外围工作环境。

发明内容

本发明提供了一种带转接密封结构的双通道管路装置，以达到实现管路隔热和快速冷却的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带转接密封结构的双通道管路装置，包括：内管，下端与涨紧圆管接嘴连接；外管，同轴套设在内管外，内管与外管之间形成冷却腔；密封连接组件，设置在外管的下端并与外管密封连接；第一压紧螺母，上端与密封连接组件密封连接，第一压紧螺母的下端密封套设在涨紧圆管接嘴外，且第一压紧螺母侧壁设置有第一流通孔，第一流通孔与冷却腔连通。

进一步地，密封连接组件包括：转接密封座，呈内阶梯筒状结构，转接密封座上端套设在外管外侧，且转接密封座的台阶段与外管之间形成安装空间，转接密封座的下端与第一压紧螺母的上端密封连接；第一密封组件，设置在安装空间内；压紧组件，设置在转接密封座的上端并能够与第一密封组件抵接，压紧组件能够将第一密封组件压紧于台阶段。

进一步地，压紧组件包括：压紧环，套设在外管的外周并位于安装空间内，压紧环能够与第一密封组件抵接；第二压紧螺母，套设在转接密封座的上端外并与压紧环抵接。

进一步地，压紧环、外管、第一密封组件和转接密封座的截面形状包括椭圆形、矩形和三角形。

进一步地，转接密封座的下端设置有密封槽，密封槽内设置有用于对转接密封座的下端与第一压紧螺母的上端进行动密封的第二密封组件。

进一步地，密封槽为多条，沿转接密封座的下端间隔均布，且每条密封槽内均设置有至少一个第二密封组件。

进一步地，冷却腔内设置有固定环，固定环上设置有用于冷却流体的流通孔。

进一步地，第一流通孔为多个，沿第一压紧螺母周向间隔均布。

进一步地，带转接密封结构的双通道管路装置还包括双通道管接头，内管的上端与外管的上端均与双通道管接头连接，且双通道管接头的第一通道与内管连通，双通道管接头的第二通道与冷却腔连通。

本发明的有益效果是，本发明实施例通过转接密封结构对冷却介质通道的可靠密封，流动的冷却介质将管路与外围高温气体完全隔开，吸收管路内的热量，实现管路隔热和快速冷却的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明带转接密封结构的双通道管路装置的结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为第二压紧螺母的三维结构示意图；

图4为图3的主视图；

图5为图4的A-A向剖视图；

图6为压紧环的三维结构示意图；

图7为图6的主视图；

图8为图7的A-A向剖视图；

图9为转接密封座的三维结构示意图；

图10为图9的主视图；

图11为图10的A-A向剖视图；

图12为第一密封组件的三维结构示意图；

图13为图12的主视图；

图14为图13的A-A向剖视图；

图15为第一压紧螺母的三维结构示意图；

图16为图15的主视图；

图17为图16的纵向剖视图。

图中附图标记：1、第一入口；2、内腔；3、出口；4、第二入口；5、双通道管接头；6、内部环腔；7、冷却腔；8、内管；9、外管；10、第一流通孔； 11、第二压紧螺母；12、压紧环；13、转接密封座；14、固定环；15、第一密封组件；16、第一压紧螺母；17、第二密封组件；18、涨紧圆管接嘴；19、第二圆形密封圈；20、垫片；21、承力机匣外壁；22、异形空心支板；23、支撑环；24、第二流通孔；25、轴承腔壳体；26、第三流通孔；27、第一圆形密封圈。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种带转接密封结构的双通道管路装置，其中带转接密封结构的双通道管路装置的双通道管接头5通过螺钉连接安装在承力机匣外壁21上，外管9从异形空心支板22的内腔穿过。第一压紧螺母16通过第一圆形密封圈27密封支撑环23上的内孔，防止支撑环23 上部的高温气体进入下部腔体。第一压紧螺母16的外螺纹与轴承腔壳体25 上的内螺纹连接，拧紧第一压紧螺母16，带动垫片20向下运动，垫片20挤压第二圆形密封圈19并使之变形膨胀，涨紧圆管接嘴18和轴承腔壳体25，起到密封轴承腔油气的作用。

轴承腔的油气从涨紧圆管接嘴18的第一入口1进入，在内管8的内腔2 中流动，从双通道管接头5的出口3流出。冷却介质从双通道管接头5的第二入口4进入，经过双通道管接头5的内部环腔6，在内管8和外管9之间的冷却腔7中流动。第二压紧螺母11和转接密封座13通过螺纹连接，拧紧第二压紧螺母11，第二压紧螺母11带动压紧环12向下运动，压紧环12挤压第一密封组件15并使之变形膨胀，涨紧外管9和转接密封座13，起到密封冷却介质的作用。转接密封座13和第一压紧螺母16之间存在间隙，第二密封组件17 实现对间隙的密封。冷却介质从固定环14上的流通孔流出后，继续在转接密封座13和第一压紧螺母16的内腔流动，最终从第一压紧螺母16的第一流通孔10排出。排出的冷却介质分别从轴承腔壳体25上的第二流通孔24和第三流通孔26流出。

本发明实施例通过转接密封结构对冷却介质通道的可靠密封，流动的冷却介质将管路与外围高温气体完全隔开，吸收管路内的热量，实现管路隔热和快速冷却的目的。

图3至图5为第二压紧螺母11结构示意图。第二压紧螺母11有内螺纹，内螺纹上部有压紧面，拧紧时压紧面提供压紧力。第二压紧螺母11的外形一端为圆形，另一端为多边形，用于装配拧紧和拆卸。

图6至图8为压紧环12结构示意图。压紧环12的两端面均为压紧面，一压紧面为圆形，另一压紧面为异形。圆形紧面承受第二压紧螺母11的压紧力，异形压紧面将压紧力传递给第一密封组件15。压紧环12的内表面为异形，方便外管9从中间穿过。

图9至图11为转接密封座13结构示意图。转接密封座13实现异形到圆形的转接，其一端的内表面为异形槽，与第一密封组件15外表面配合，这一端的外表面为螺纹，与第二压紧螺母11的内螺纹配合；转接密封座13的另一端的内外表面为圆柱面，外表面上开设圆形密封沟槽，用于装配第二密封组件 17。

第二压紧螺母11有内螺纹，内螺纹上部有压紧面，拧紧时压紧面提供压紧力。第二压紧螺母11的外形一端为圆形，另一端为多边形，用于装配拧紧和拆卸。

图12至图14为第一密封组件15结构示意图。第一密封组件15的内外表面均为异形。在自由状态下其内表面与外管9的外表面为间隙配合，其外表面与转接密封座13一端的异形内表面配合。在涨紧状态下，第一密封组件15 变形膨胀，涨紧外管9和转接密封座13，起到密封冷却介质的作用。

需要说明的是，压紧环12、外管9、第一密封组件15和转接密封座13 的截面形状均为非圆形，不限于椭圆形、矩形、三角形。

图15至图17为第一压紧螺母16结构示意图。第一压紧螺母16的一端内表面为圆柱面，与第二密封组件17配合，起到密封冷却介质的作用；另一端的外表面有螺纹，与轴承腔壳体上的内螺纹进行连接，这一端的内表面为圆柱面，与涨紧圆管接嘴18外表面为间隙配合。第一压紧螺母16的中部壁面开设第一流通孔10，用来排出冷却介质。

需要说明的是，本发明不限于应用于航空发动机轴承腔管路。并且本发明的带转接密封结构的双通道管路装置不限于应用到双通道管路，也适用于单通道管路和多通道管路。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：将管路与外部高温气体完全隔开，起到了隔热的作用；冷却介质吸收管路内的热量，起到快速冷却管路的作用。本发明应用于轴承腔管路时，消除了轴承腔管路因外围高温而出现的滑油结焦或着火风险，较大地提高了轴承腔管路的耐高温工作能力。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims

1.一种带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，包括：

内管（8），下端与涨紧圆管接嘴（18）连接；

外管（9），同轴套设在内管（8）外，内管（8）与外管（9）之间形成冷却腔（7）；

密封连接组件，设置在外管（9）的下端并与外管（9）密封连接；

第一压紧螺母（16），上端与所述密封连接组件密封连接，第一压紧螺母（16）的下端密封套设在涨紧圆管接嘴（18）外，且第一压紧螺母（16）侧壁设置有第一流通孔（10），第一流通孔（10）与冷却腔（7）连通；所述密封连接组件包括：

转接密封座（13），呈内阶梯筒状结构，转接密封座（13）上端套设在外管（9）外侧，且转接密封座（13）的台阶段与外管（9）之间形成安装空间，转接密封座（13）的下端与第一压紧螺母（16）的上端密封连接；

第一密封组件（15），设置在所述安装空间内；

压紧组件，设置在转接密封座（13）的上端并能够与第一密封组件（15）抵接，所述压紧组件能够将第一密封组件（15）压紧于所述台阶段。

2.根据权利要求1所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，所述压紧组件包括：

压紧环（12），套设在外管（9）的外周并位于所述安装空间内，压紧环（12）能够与第一密封组件（15）抵接；

第二压紧螺母（11），套设在转接密封座（13）的上端外并与压紧环（12）抵接。

3.根据权利要求2所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，压紧环（12）、外管（9）、第一密封组件（15）和转接密封座（13）的截面形状包括椭圆形、矩形和三角形。

4.根据权利要求1所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，转接密封座（13）的下端设置有密封槽，所述密封槽内设置有用于对转接密封座（13）的下端与第一压紧螺母（16）的上端进行动密封的第二密封组件（17）。

5.根据权利要求4所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，所述密封槽为多条，沿转接密封座（13）的下端间隔均布，且每条密封槽内均设置有至少一个第二密封组件（17）。

6.根据权利要求1所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，冷却腔（7）内设置有固定环（14），固定环（14）上设置有用于冷却流体的流通孔。

7.根据权利要求1所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，第一流通孔（10）为多个，沿第一压紧螺母（16）周向间隔均布。

8.根据权利要求1所述的带转接密封结构的双通道管路装置，其特征在于，所述带转接密封结构的双通道管路装置还包括双通道管接头（5），内管（8）的上端与外管（9）的上端均与双通道管接头（5）连接，且双通道管接头（5）的第一通道与内管（8）连通，双通道管接头（5）的第二通道与冷却腔（7）连通。