CN206987893U - 一种非接触指尖密封‑靴衬刷式密封的复合密封 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种非接触指尖密封‑靴衬刷式密封的复合密封，属于机械密封技术领域。本实用新型包括前挡板、后挡板、弹簧、弹性连接板、刷丝束、固定域、高压指尖密封片、低压指尖密封片、转子；高压指尖密封片位于刷丝束侧部，低压指尖密封片位于高压指尖密封片侧部，刷丝束、高压指尖密封片、低压指尖密封片外径通过固定域的熔焊连接安装在前挡板、后挡板之间，低压指尖密封片与后挡板接触，弹簧一端连接在前挡板的底部，弹性连接板安装连接在弹簧另一端上，刷丝束下端与弹性连接板接触。本实用新型装置重量轻、结构紧凑、轻巧耐用；加工工艺简单、制造方便、成本低廉；方便拆卸、易于维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，属于机械密封技术领域。
背景技术
密封是透平机械通流部分中减少工质泄漏的专用部件，在透平机械领域尤其是航空发动机中常需要对不同压力室进行密封，目前常用到的是迷宫密封、刷式密封。迷宫密封是一种可承压能力高的非接触式密封，刷式密封是一种新型柔性接触式的高效阻尼密封，其泄漏量是迷宫密封的10%～20%，并具有优良的转子动力特性。因此刷式密封成为了传统迷宫式密封的替代者之一，被广泛运用与航空发动机、工业燃气轮机和压缩机等透平机械之中。但是，刷式密封的密封原理是由数万根排列紧凑的刷丝对上下游的流体起到了流动阻碍的作用，这么大量的刷丝紧密排列在一起需要复杂的制作工艺，同时刷式密封在长期运行后会出现刷丝自由端部磨损和转子表面磨损，影响密封的可靠性，甚至导致密封失效。指尖密封由若干个密封片及密封片上若干个指尖梁构成，指尖梁之间有较小的间隙，不同密封片之间的指尖梁交错排列，以阻挡相邻密封片上指尖梁的间隙。相比刷式密封，指尖密封的制作工艺虽较为简单，但指尖密封的柔性比刷式密封柔性低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，以解决现有指尖密封柔性低、刷式密封承压能力低等问题。
本实用新型按以下技术方案实现：一种非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，包括前挡板1、后挡板2、弹簧3、弹性连接板4、刷丝束5、固定域6、高压指尖密封片7、低压指尖密封片8、转子9；高压指尖密封片7位于刷丝束5侧部，低压指尖密封片8位于高压指尖密封片7侧部，刷丝束5、高压指尖密封片7、低压指尖密封片8外径通过固定域6的熔焊连接安装在前挡板1、后挡板2之间，低压指尖密封片8与后挡板2接触，低压指尖密封片8与后挡板2共同起到对上游密封结构的支撑作用，弹簧3一端连接在前挡板1的底部，弹性连接板4安装连接在弹簧3另一端上，刷丝束5下端与弹性连接板4接触。
所述弹性连接板4与转子9之间是非接触式结构，随着转子的转动，形成气浮力，在气浮力的作用下使弹性连接板4浮起来，减小刷丝尖端与转子9直接接触而造成的摩擦磨损。
所述高压指尖密封片7内径、低压指尖密封片8内径与转子9之间是非接触式结构，低压指尖密封片8安设有轴向密封靴10。
所述前挡板1下部开设有减压槽11。
所述前挡板1的上端为刷丝束5的夹持部，下端与刷丝束5之间具有间隙。
一种非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封工作原理为：将靴衬刷丝密封与非接触指尖密封有机的结合在一起。在实际工况中，转子一直高速运转，当上游气流来临时先经过刷式密封区，由于转子高速运转，形成气浮力，在气浮力的作用下使弹性连接板4浮起来，形成气膜来阻碍气体向下游泄漏流动，气流经过上一层刷式密封后泄漏得到减弱，继续到达高压指尖密封片和低压指尖密封片所组成的非接触指尖密封片区，更进一步减小气体的泄漏，指尖密封和刷式密封并未与转子9直接接触，通过转子9的高速运转产生的气膜来阻挡上下游气体流动达到密封目的，可避免转子9与刷式密封刷丝尖端及指尖密封片直接接触而造成摩擦磨损导致的密封失效。
本实用新型具有以下有益效果：
1、装置重量轻、结构紧凑、轻巧耐用；
2、加工工艺简单、制造方便、成本低廉；
3、方便拆卸、易于维护；
4、可承压能力高、非接触式结构降低刷丝和指尖密封片与转子表面的摩擦磨损，可提高封严特性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型主视结构示意图；
图3为本实用新型靴衬刷式密封主视结构示意图；
图4为本实用新型高压指尖密封片、低压指尖密封片的结构示意图。
图中各标号为：1：前挡板、2：后挡板、3：弹簧、4：弹性连接板、5：刷丝束、6：固定域、7：高压指尖密封片、8：低压指尖密封片、9：转子、10：轴向密封靴、11：减压槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图1-4所示，一种非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，包括前挡板1、后挡板2、弹簧3、弹性连接板4、刷丝束5、固定域6、高压指尖密封片7、低压指尖密封片8、转子9；高压指尖密封片7位于刷丝束5侧部，低压指尖密封片8位于高压指尖密封片7侧部，刷丝束5、高压指尖密封片7、低压指尖密封片8外径通过固定域6的熔焊连接安装在前挡板1、后挡板2之间，低压指尖密封片8与后挡板2接触，低压指尖密封片8与后挡板2共同起到对上游密封结构的支撑作用，弹簧3一端连接在前挡板1的底部，弹性连接板4安装连接在弹簧3另一端上，刷丝束5下端与弹性连接板4接触，
弹性连接板4与转子9之间是非接触式结构，随着转子的转动，形成气浮力，在气浮力的作用下使弹性连接板4浮起来，减小刷丝尖端与转子9直接接触而造成的摩擦磨损。
高压指尖密封片7内径、低压指尖密封片8内径与转子9之间是非接触式结构，低压指尖密封片8安设有轴向密封靴10。
前挡板1下部开设有减压槽11。
前挡板1的上端为刷丝束5的夹持部，下端与刷丝束5之间具有间隙。
Claims (5)
1.一种非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，其特征在于：包括前挡板（1）、后挡板（2）、弹簧（3）、弹性连接板（4）、刷丝束（5）、固定域（6）、高压指尖密封片（7）、低压指尖密封片（8）、转子（9）；高压指尖密封片（7）位于刷丝束（5）侧部，低压指尖密封片（8）位于高压指尖密封片（7）侧部，刷丝束（5）、高压指尖密封片（7）、低压指尖密封片（8）外径通过固定域（6）的熔焊连接安装在前挡板（1）、后挡板（2）之间，低压指尖密封片（8）与后挡板（2）接触，弹簧（3）一端连接在前挡板（1）的底部，弹性连接板（4）安装连接在弹簧（3）另一端上，刷丝束（5）下端与弹性连接板（4）接触。
2.根据权利要求1所述的非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，其特征在于：所述弹性连接板（4）与转子（9）之间是非接触式结构，随着转子的转动，形成气浮力，在气浮力的作用下使弹性连接板（4）浮起来，减小刷丝尖端与转子（9）直接接触而造成的摩擦磨损。
3.根据权利要求1所述的非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，其特征在于：所述高压指尖密封片（7）内径、低压指尖密封片（8）内径与转子（9）之间是非接触式结构，低压指尖密封片（8）安设有轴向密封靴（10）。
4.根据权利要求1所述的非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，其特征在于：所述前挡板（1）下部开设有减压槽（11）。
5.根据权利要求1所述的非接触指尖密封-靴衬刷式密封的复合密封，其特征在于：所述前挡板（1）上端为刷丝束（5）的夹持部，下端与刷丝束（5）之间具有间隙。
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| CN111350551A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-06-30 | 西北工业大学 | 一种用于双转子轴间柔性柱面气膜密封结构 |
| CN112112968A (zh) * | 2020-09-23 | 2020-12-22 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种复合式非接触式密封结构 |
| CN112648019A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-04-13 | 昆明理工大学 | 一种柔性密封装置 |
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