CN204083253U - 涡轮增压器密封结构 - Google Patents

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CN204083253U CN201420397638.9U CN201420397638U CN204083253U CN 204083253 U CN204083253 U CN 204083253U CN 201420397638 U CN201420397638 U CN 201420397638U CN 204083253 U CN204083253 U CN 204083253U
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吕红卫
李烨
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Abstract

本实用新型公开了一种涡轮增压器密封结构，静止件与转子上设有互相配合的齿槽，构成迷宫式密封副，其特征在于：迷宫式密封副为锥体密封副，半锥角A为20-70°。本实用新型的有益效果是结构紧凑，实现了在有限空间内将轴向密封和径向密封结合为锥体密封副，节省了空间，密封效果更好。

Description

涡轮增压器密封结构
技术领域
本实用新型涉及一种密封结构，尤其涉及一种用于涡轮增压器密封结构。
背景技术
迷宫式密封是在旋转轴周围设若干个依次排列的环形密封齿，齿与齿之间形成节流空隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的，从而实现密封。由于迷宫式密封无固相摩擦，不需要润滑，允许有热膨胀，适应高温、高压、高转速频率的场合，这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机以及涡轮增压器。目前主要布置形式有径向密封和轴向密封，或者采用二者组合式密封。虽然结构简单，但密封结构要求空间较大，不紧凑，密封效果不是很好。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是针对现有技术的不足提出一种结构简单，密封要求空间不大，结构紧凑的涡轮增压器密封结构。
这种涡轮增压器密封结构是，静止件与转子上设有互相配合的齿槽，构成迷宫式密封副，迷宫式密封副为锥体密封副，半锥角A为20-70°。所述的锥体密封副为2-3段。所述的静止件与转子或为齿槽与锥面配合构成迷宫式密封副。相互配合的密封齿槽的齿面与转子的中心轴线呈锐角，实现了轴向密封和径向密封的结合，节省了密封所需空间，并增加了迷宫的弯曲程度，使流体的泄漏量减小，增强了密封效果。
流体的泄漏系数公式为:
β = 1 - ( P 1 / P 2 ) 2 Z + 2 K ln ( P 1 / P 2 )
β-泄漏系数；
P1-迷宫入口处的压力；
P2-迷宫出口处的压力；
Z-密封齿的齿数；
K-气体绝热膨胀指数。
当迷宫入口处和出口处的压力P1，P2以及气体绝热膨胀系数一定时，只能通过增加密封齿的齿数减小流体的泄漏系数，因此所述的锥体密封副为2-3段。
所述的静止件与转子或是齿槽与锥面配合构成迷宫式密封副。
本实用新型的有益效果是结构紧凑，实现了在有限空间内将轴向密封和径向密封结合为锥体密封副，节省了空间，密封效果更好。
附图说明
图1为静止件与转子齿槽与锥面配合的涡轮增压器密封结构的示意图。
图2为静止件与转子齿槽配合的涡轮增压器密封结构的示意图。
附图标记如下：1-静止件，2-转子，3-密封齿槽，A-半锥角。
具体实施方式
实施例1：涡轮增压器密封结构，静止件1与转子2上设有互相配合的齿槽，构成迷宫式密封副，迷宫式密封副为锥体密封副，相互配合的密封齿槽3的齿面与转子的中心轴线呈锐角，实现了轴向密封和径向密封的结合，节省了密封所需空间，并增加了迷宫的弯曲程度，使流体的泄漏量减小，增强了密封效果。当要求轴向的密封强度大于径向的密封强度时，半锥角A为20°；当要求径向的密封强度大于轴向的密封强度时，半锥角A为70°；当两者相当时，锥角A为45°；
流体的泄漏系数公式为:
β = 1 - ( P 1 / P 2 ) 2 Z + 2 K ln ( P 1 / P 2 )
β-泄漏系数；
P1-迷宫入口处的压力；
P2-迷宫出口处的压力；
Z-密封齿的齿数；
K-气体绝热膨胀指数。
当迷宫入口处和出口处的压力P1，P2以及气体绝热膨胀系数一定时，只能通过增加密封齿的齿数减小流体的泄漏系数，同时又考虑轴的长度限制，因此设置2段锥体密封副。
实施例2：涡轮增压器的密封结构，静止件1与转子2为齿槽与锥面配合，构成迷宫式密封副，迷宫式密封副为锥体密封副，相互配合的密封齿槽3的齿面与转子的中心轴线呈锐角，实现了轴向密封和径向密封的结合，节省了密封所需空间，并增加了迷宫的弯曲程度，使流体的泄漏量减小，增强了密封效果。当要求轴向的密封强度大于径向的密封强度时，半锥角A为20°；当要求径向的密封强度大于轴向的密封强度时，半锥角A为70°；当两者相当时，半锥角A为45°；
流体的泄漏系数公式为:
β = 1 - ( P 1 / P 2 ) 2 Z + 2 K ln ( P 1 / P 2 )
β-泄漏系数；
P1-迷宫入口处的压力；
P2-迷宫出口处的压力；
Z-密封齿的齿数；
K-气体绝热膨胀指数。
当迷宫入口处和出口处的压力P1，P2以及气体绝热膨胀系数一定时，只能通过增加密封齿的齿数减小流体的泄漏系数，同时又考虑轴的长度限制，因此设置3段锥体密封副。

Claims (3)

1.涡轮增压器密封结构，静止件与转子上设有互相配合的齿槽，构成迷宫式密封副，其特征在于：迷宫式密封副为锥体密封副，半锥角A为20-70°。
2.根据权利要求1所述的涡轮增压器密封结构，其特征在于：所述的锥体密封副为2-3段。
3.根据权利要求1所述的涡轮增压器密封结构，其特征在于：所述的静止件与转子为齿槽与锥面配合构成迷宫式密封副。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104100721A (zh) * 2014-07-18 2014-10-15 中国北车集团大连机车研究所有限公司 涡轮增压器密封结构

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