CN117307722A - 一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，所述刷式密封结构包括：转子跑道；前板和背板；设置在前板和背板之间的刷丝，其中，所述刷丝由上半环刷丝和下半环刷丝构成整环结构，所述上半环刷丝与下半环刷丝的刷丝直径和刷丝倾斜角度至少有一个不同。本申请提供的刷式密封结构可以不改变刷式密封的接口尺寸及整体结构，通过对上、下半环式的刷丝进行不同直径及倾斜角度来承受不同使用工况对上、下半环不同的磨损情况。相比于传统的刷式密封结构，本申请既可以保证在承受压差下刷式密封的密封性能，又可以承受在挤压油膜未建立起来时转子下沉造成的对刷丝的磨损，提高刷式密封的可靠性和使用寿命。
Description
技术领域
本申请属于密封结构技术领域，特别涉及一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构。
背景技术
刷式密封是航空发动机或燃气轮机的空气系统中常用的气体密封装置，相对于传统的迷宫密封，刷式密封不但具有较好的封严特性，并且是一种柔性接触式动密封技术，能够适应转子的瞬间径向变形或偏心运动。
刷式密封由前板、背板及夹装在两者之间紧密排列的刷丝束组成，刷式密封依靠上述排列整齐、紧密的刷丝与转子相贴合形成密封面来阻碍上游气体的泄漏，从而达到密封的效果。传统刷式密封的刷丝束由几万、甚至十几万根直径均匀的刷丝排列而成。由于刷式密封的刷丝比较柔顺性，且发动机转子和静子存在瞬态径向间隙变化或转子的偏心运动，同时刷丝与转子间存在极高速相对运动，但由于刷丝与转子间存在极高速相对运动，这就使得刷丝与转子表面在接触时会出现不同程度的磨损。刷式密封通常应用在具有挤压油膜的轴承支点转子处，由于现有的刷式密封各处刷丝直径及倾斜角度相同，刚度及承受磨损的能力相同，在油膜未形成的阶段，转子下沉使刷式密封下半部分刷丝的磨损加剧，该情况的出现会引起气体泄漏量增大，降低刷式密封的密封性能，使刷式密封的使用寿命降低。
发明内容
本申请的目的是提供了一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
本申请的技术方案是：一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，所述刷式密封结构包括：
转子跑道；
前板和背板；以及
设置在前板和背板之间的刷丝，其中，所述刷丝由上半环刷丝和下半环刷丝构成整环结构，所述上半环刷丝与下半环刷丝的刷丝直径和刷丝倾斜角度至少有一个不同。
本申请提供的刷式密封结构可以不改变刷式密封的接口尺寸及整体结构，通过对上、下半环式的刷丝进行不同直径及倾斜角度来承受不同使用工况对上、下半环不同的磨损情况。相比于传统的刷式密封结构，本申请既可以保证在承受压差下刷式密封的密封性能，又可以承受在挤压油膜未建立起来时转子下沉造成的对刷丝的磨损，提高刷式密封的可靠性和使用寿命。
在本申请优选实施方式中，所述上半环刷丝与下半环刷丝的刷丝直径和刷丝倾斜角度均不相同。
在本申请优选实施方式中，所述上半环刷丝和下半环刷丝中刷丝直径较大的刷丝设置在刷丝易磨损区域。
在本申请优选实施方式中，所述上半环刷丝和下半环刷丝中刷丝直径较大的刷丝的倾斜角度更大。
在本申请优选实施方式中，所述前板和背板通过卡接或焊接固定。
在本申请优选实施方式中，所述转子跑道上匹配于刷丝的位置设有涂层。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请的刷式密封结构示意图。
图2为本申请的刷丝示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
为了在不改变接口尺寸的情况下解决转子下沉造成的刷式密封部分结构磨损严重的问题，增加应用在具有挤压油膜轴承支点处刷式密封的可靠性和使用寿命，本申请提出了一种新型结构的刷式密封结构，
如图1和图2所示，申请提供的刷式密封结构10包括前板11、刷丝12、背板13、转子跑道14及跑道上涂层15，前板11与背板13可通过卡接或焊接的方式固定，刷丝12设置在两者之间。转子跑道14的外面表适配刷丝12的部位设有涂层15，以提高转子跑道14外表面的耐磨度。
其中，刷丝12由上半环刷丝121和下半环刷丝122构成整环结构，上半环刷丝21与下半环刷丝22的刷丝直径和刷丝倾斜角度至少有一个是不同的。在本申请优选实施例中，上半环刷丝21与下半环刷丝22的刷丝直径和刷丝倾斜角度均不相同。
例如在本申请该实施例中，常规整环刷丝中，位于下半环的位置更容易出现磨损，因此为了使下半环刷丝22更加耐磨，本申请中可采用下半环刷丝22比上半环刷丝21更大直径的刷丝，同时为了解决增加刷丝直径带来的刷丝刚度增大的问题，本申请中可将下半环刷丝22的刷丝倾斜角度增大以克服上述问题。
本申请提供的刷式密封结构未改变刷丝的刚度——即未改变刷丝12与转子跑道14上涂层15的接触应力及磨损速率，由于下半环刷丝122直径增加，进而降低了下半环刷丝122的磨损量，增加了下半环刷丝122的耐磨性。
本申请提供的刷式密封结构可以不改变刷式密封的接口尺寸及整体结构，通过对上、下半环式的刷丝进行不同直径及倾斜角度来承受不同使用工况对上、下半环不同的磨损情况。相比于传统的刷式密封结构，本申请既可以保证在承受压差下刷式密封的密封性能，又可以承受在挤压油膜未建立起来时转子下沉造成的对刷丝的磨损，提高刷式密封的可靠性和使用寿命。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，其特征在于，所述刷式密封结构(10)包括：
转子跑道(14)；
前板(11)和背板(13)；以及
设置在前板(11)和背板(13)之间的刷丝(12)，其中，所述刷丝(12)由上半环刷丝(121)和下半环刷丝(122)构成整环结构，所述上半环刷丝(21)与下半环刷丝(22)的刷丝直径和刷丝倾斜角度至少有一个不同。
2.如权利要求1所述的适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，其特征在于，所述上半环刷丝(21)与下半环刷丝(22)的刷丝直径和刷丝倾斜角度均不相同。
3.如权利要求2所述的适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，其特征在于，所述上半环刷丝(21)和下半环刷丝(22)中刷丝直径较大的刷丝设置在刷丝易磨损区域。
4.如权利要求3所述的适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，其特征在于，所述上半环刷丝(21)和下半环刷丝(22)中刷丝直径较大的刷丝的倾斜角度更大。
5.如权利要求1所述的适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，其特征在于，所述前板(11)和背板(13)通过卡接或焊接固定。
6.如权利要求1所述的适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构，其特征在于，所述转子跑道(14)上匹配于刷丝(12)的位置设有涂层(15)。
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| CN202311241387.5A CN117307722A (zh) | 2023-09-25 | 2023-09-25 | 一种适用于挤压油膜轴承支点的刷式密封结构 |
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