CN210034403U - 燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，包括设置在密封壳体和转轴之间的柱面密封副，柱面密封副包括设置在转轴上的动环和浮动环，动环可随转轴转动，动环外周面上设置有动压槽，浮动环套设在动环上，浮动环和动环之间设置有间隙，浮动环一端与密封壳体之间分别设置有定位销和压紧弹簧，浮动环另一端设置有密封端盖，密封端盖与密封壳体之间固定连接，压紧弹簧将浮动环的另一端顶紧在密封端盖上，沿浮动环径向方向在浮动环外周面和密封壳体内周面之间设置有至少两组定心弹簧，各组定心弹簧沿浮动环外周面周向均布设置。本实用新型密封性能好，具有较好的适用性，可用于对“三高”及大振幅跳动的燃气轮机蜗轮增压器等高速旋转设备的密封。
Description
技术领域
本实用新型涉及密封技术领域，特别涉及一种用于燃气轮机、蜗轮增压器等的柱面密封。
背景技术
流体的压缩和输送过程中通常会用到旋转机械设备，而旋转机械设备的轴端密封装置往往是这些设备中的核心基础零部件。目前，国内通常采用的迷宫梳齿密封、刷式密封、浮环密封等，常常因为轴径之间间隙过大、摩擦等因素导致泄漏量大、擦痕严重、能耗高等缺点。石墨作为良好的摩擦副材料，被广泛用于制造各种型式各种工况下的密封环。石墨密封环的弹性模量相对较小，强度也相对较低，在高压条件下使用时，会产生较大的力变形，密封端面一般会产生向内径的偏转，形成发散型(负锥度)间隙，很容易造成动静环碰摩；石墨环还可能由于强度不足发生断裂，因此，在采用石墨环作为密封组件时，石墨环的耐高压能力有一定的局限性。综上所述，寻找密封效果更好的高参数旋转机械轴端密封迫在眉睫。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种密封性能好的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，可用于对“三高”及大振幅跳动的燃气轮机及蜗轮增压器等高速旋转设备的密封。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，包括设置在密封壳体和转轴之间的柱面密封副，所述柱面密封副包括设置在转轴上的动环和浮动环，所述动环可随转轴转动，动环外周面上设置有动压槽，所述浮动环套设在动环上，浮动环和动环之间设置有间隙，浮动环一端与密封壳体之间分别设置有定位销和压紧弹簧，浮动环另一端设置有密封端盖，密封端盖与密封壳体之间固定连接，压紧弹簧将浮动环的另一端顶紧在密封端盖上，沿浮动环径向方向在浮动环外周面和密封壳体内周面之间设置有至少两组定心弹簧，各组定心弹簧沿浮动环外周面周向均布设置。
上述技术方案中，进一步地，所述柱面密封副包括两个浮动环，密封壳体内周面上设置有法兰，所述两个浮动环分别对称设置在法兰两侧，所述法兰上沿其周向设置有多个弹簧孔和至少一个定位孔，压紧弹簧设置在弹簧孔内，压紧弹簧两端分别连接两侧浮动环的一端端面，所述定位孔内设置有定位销，定位销两端分别连接两侧浮动环的一端端面，所述密封壳体两端分别设置有密封端盖，所述两个浮动环与密封壳体之间均设置有定心弹簧。
上述技术方案中，进一步地，所述转轴上设置有轴套，所述动环固定套设在轴套上。
上述技术方案中，进一步地，所述轴套一端设置有定位法兰，另一端固定连接有定位端盖，所述动环通过定位法兰和定位端盖固定设置在轴套上。
上述技术方案中，进一步地，所述动环与轴套及轴套与转轴之间均设置有密封圈。
上述技术方案中，进一步地，所述密封端盖和密封壳体之间设置有密封圈。
上述技术方案中，进一步地，所述动压槽为设置在动环外周面上的两组螺旋槽组，所述两组螺旋槽组均包括多个螺旋槽，两组螺旋槽组在动环上呈“八”字形对称设置。
上述技术方案中，进一步地，所述密封壳体上设置有密封气入口，法兰上设置有连通密封气入口的密封气通道。
上述技术方案中，进一步地，所述动环和浮动环之间在处于稳定非接触状态时，动环轴心和浮动环轴心之间具有一定的偏心距。
本实用新型所具有的有益效果：
1)该密封装置中采用带有螺旋动压槽的圆柱面动环和浮动环组成，动环旋转时，动压槽产生动压效应和泵送效应，在动环和浮动环之间的间隙间形成一端高压区域，产生反向泵送作用，阻隔介质的泄露，从而起到密封的效果；该密封装置较端面密封结构更加紧凑，适用于安装空间较小的设备的密封需求。
2)本实用新型中在浮动环周向上设置定心弹簧，对浮动环进行定位支撑，可克服浮动环自身重力对密封性能的影响，增加了该密封装置的密封性能和适用性。
3)本实用新型中采用两个浮动环与动环之间相配合，形成两组柱面密封副，结构简单、布局合理，同时有效增加了该密封装置的整体密封性能。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型中动环上动压槽结构示意图。
图中：1、转轴，2、密封壳体，3、轴套，4、动环，5、浮动环，6、动压槽，7、定位销，8、压紧弹簧，9、密封端盖，10、定心弹簧，11、法兰，12、弹簧孔，13、定位孔，14、密封圈，15、密封气入口，16、密封气通道，17、定位法兰，18、定位端盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
实施例一
本实施例中的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，包括设置在密封壳体2和转轴1之间的柱面密封副，所述柱面密封副包括设置在转轴1上的动环4和浮动环5，所述动环4可随转轴转动，动环4外周面上设置有动压槽6，所述浮动环5套设在动环4上，浮动环5和动环4之间设置有间隙，浮动环5一端与密封壳体2之间分别设置有定位销7和压紧弹簧8，浮动环5另一端设置有密封端盖9，密封端盖9与密封壳体2之间固定连接，压紧弹簧8将浮动环5的另一端顶紧在密封端盖9上，定位销7用于对浮动环5进行定位，防止浮动环在工作时随动环发生转动。
如图1所示，本实施例中，沿浮动环径向方向在浮动环外周面和密封壳体内周面之间设置有至少两组定心弹簧10，各组定心弹簧10沿浮动环外周面周向均布设置。在浮动环周向上设置定心弹簧，对浮动环进行定位支撑，可克服浮动环自身重力对密封性能的影响，增加了该密封装置的密封性能和适用性。这里每组定心弹簧包括一个或多个沿浮动环轴向并排设置的定心弹簧，用于更好地对浮动环进行定位支撑。
本实施例中，动环4和浮动环5之间在处于稳定非接触状态时，动环轴心和浮动环轴心之间具有一定的偏心距。
本实施例中，如图1所示，转轴1上设置有轴套3，所述动环4固定套设在轴套3上。
在轴套3一端设置有定位法兰17，另一端固定连接有定位端盖18，所述动环4通过定位法兰17和定位端盖18固定设置在轴套3上。
在动环4与轴套3及轴套3与转轴1之间均设置有密封圈14。在密封端盖9和密封壳体2之间设置有密封圈14。
实施例二
如图1所示，本实施例中的柱面密封副包括两个浮动环5，此时两个浮动环5和一个动环4形成两组柱面密封副结构。为对两组柱面密封副结构进行合理的布局和设置，本实施例中在密封壳体2内周面上设置有法兰11，所述两个浮动环5分别对称设置在法兰11两侧，所述法兰11上沿其周向设置有多个弹簧孔12和至少一个定位孔13，压紧弹簧8设置在弹簧孔12内，压紧弹簧8两端分别连接两侧浮动环5的一端端面，所述定位孔13内设置有定位销7，定位销7两端分别连接两侧浮动环5的一端端面，所述密封壳体2两端分别设置有密封端盖9，所述两个浮动环5与密封壳体2之间均设置有定心弹簧10。采用两个浮动环与动环之间相配合，形成两组柱面密封副，结构简单、布局合理，同时有效增加了该密封装置的整体密封性能。
如图2所示，本实施例中的动压槽6为设置在动环4外周面上的两组螺旋槽组，所述两组螺旋槽组均包括多个螺旋槽，两组螺旋槽组在动环上呈“八”字形对称设置。
在密封壳体2上设置有密封气入口15，法兰11上设置有连通密封气入口15的密封气通道16。
本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的，在本实用新型基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出一些替换和变形，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：包括设置在密封壳体和转轴之间的柱面密封副，所述柱面密封副包括设置在转轴上的动环和浮动环，所述动环可随转轴转动，动环外周面上设置有动压槽，所述浮动环套设在动环上，浮动环和动环之间设置有间隙，浮动环一端与密封壳体之间分别设置有定位销和压紧弹簧，浮动环另一端设置有密封端盖，密封端盖与密封壳体之间固定连接，压紧弹簧将浮动环的另一端顶紧在密封端盖上，沿浮动环径向方向在浮动环外周面和密封壳体内周面之间设置有至少两组定心弹簧，各组定心弹簧沿浮动环外周面周向均布设置。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述柱面密封副包括两个浮动环，密封壳体内周面上设置有法兰，所述两个浮动环分别对称设置在法兰两侧，所述法兰上沿其周向设置有多个弹簧孔和至少一个定位孔，压紧弹簧设置在弹簧孔内，压紧弹簧两端分别连接两侧浮动环的一端端面，所述定位孔内设置有定位销，定位销两端分别连接两侧浮动环的一端端面，所述密封壳体两端分别设置有密封端盖，所述两个浮动环与密封壳体之间均设置有定心弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述转轴上设置有轴套，所述动环固定套设在轴套上。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述轴套一端设置有定位法兰，另一端固定连接有定位端盖，所述动环通过定位法兰和定位端盖固定设置在轴套上。
5.根据权利要求3所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述动环与轴套及轴套与转轴之间均设置有密封圈。
6.根据权利要求1或2所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述密封端盖和密封壳体之间设置有密封圈。
7.根据权利要求2所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述动压槽为设置在动环外周面上的两组螺旋槽组，所述两组螺旋槽组均包括多个螺旋槽，两组螺旋槽组在动环上呈“八”字形对称设置。
8.根据权利要求7所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述密封壳体上设置有密封气入口，法兰上设置有连通密封气入口的密封气通道。
9.根据权利要求1或2所述的燃气轮机及蜗轮增压器用柱面密封，其特征在于：所述动环和浮动环之间在处于稳定非接触状态时，动环轴心和浮动环轴心之间具有一定的偏心距。
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| CN111536241A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-08-14 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种半开式耐磨环组合密封装置 |
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| CN111536241B (zh) * | 2020-03-24 | 2022-07-19 | 合肥通用机械研究院有限公司 | 一种半开式耐磨环组合密封装置 |
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