CN214699667U - 一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，包括排气转接段和与所述排气转接段的两端相连接的排气蜗壳，所述排气蜗壳与所述排气转接段的连接处设置有柔性连接结构，所述柔性连接结构包括柔性弹片、连接件、压紧环和密封垫，所述柔性弹片为环形薄壁件，所述柔性弹片的两端均通过连接件分别与排气转接段和排气蜗壳刚性连接，所述柔性弹片与排气转接段和排气蜗壳的连接处均设有环圈设置的密封垫，所述柔性弹片两端的外圈设有环圈设置的压紧环。本实用新型可以有效抵消连接两端由于温度变换和外力情况导致的相对位移和变形不协调，为气路系统中不同部件之间的大变形协调提供了一种很好的解决方案，密封性能优异。
Description
技术领域
本实用新型涉及气路密封技术领域，具体涉及一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构。
背景技术
在航空发动机、燃气轮机等整机或部件试验台架上，气路管道、进排气蜗壳是必不可少的一部分，随之而来的便是管道、蜗壳等部件之间的密封、连接及变形协调问题。这类密封属于静密封工作领域，在一般使用中，密封常用的方法有如下几种：O型橡胶圈密封、密封垫片密封、研合面密封、密封胶密封，以上各类密封的共性是密封处的连接均为刚性连接，若密封两侧出现变形不协调的情况时，需额外增设膨胀节等吸收变形的结构，使整体结构趋于复杂。
航空发动机、燃气轮机等整机或部件试验台架上，由于蜗壳、腔室等结构本身的尺寸很大，其热变形通常为毫米级以上，传统的刚性连接将产生巨大的热应力，从而导致材料失效、泄漏严重、结构破坏等情况。
在传统形式中，波纹管膨胀节是最常用形式，其占用尺寸大，价格高，受热自身会产生热应力反作用于试验件或机组上，从而对密封性能造成影响。
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上述问题，提供一种结构合理、造价便宜且密封性能优异的用于轴向转径向热变形协调的密封结构。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，包括排气转接段和与所述排气转接段的两端相连接的排气蜗壳，所述排气蜗壳与所述排气转接段的连接处设置有柔性连接结构，所述柔性连接结构包括柔性弹片、连接件、压紧环和密封垫，所述柔性弹片为环形薄壁件，所述柔性弹片的两端均通过连接件分别与排气转接段和排气蜗壳刚性连接，所述柔性弹片与排气转接段和排气蜗壳的连接处均设有环圈设置的密封垫，所述柔性弹片两端的外圈设有环圈设置的压紧环。
优选的，所述柔性弹片的内部设有环形的导流板，所述导流板的一端与排气转接段的端部刚性连接，所述导流板的另一端与排气蜗壳之间留有避让空间。
优选的，所述连接件为螺栓和螺母。
优选的，所述柔性弹片采用1㎜厚的合金板材制成。
优选的，所述压紧环的厚度为7㎜。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在排气转接段和排气蜗壳的连接处设置柔性连接结构，可以有效抵消连接两端由于温度变换和外力情况导致的相对位移和变形不协调，采用柔性弹片结构，为气路系统中不同部件之间的大变形协调提供了一种很好的解决方案，避免了部件内部应力过大导致的各种事故，同时造价便宜，密封性能优异。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中柔性连接结构的示意图。
其中，附图标记具体说明如下：排气转接段1、排气蜗壳2、柔性连接结构3、柔性弹片31、连接件32、压紧环33、密封垫34、导流板4。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1和图2所示，本实用新型提供一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，包括排气转接段1和与所述排气转接段1的两端相连接的排气蜗壳2，所述排气蜗壳2与所述排气转接段1的连接处设置有柔性连接结构3，所述柔性连接结构3包括柔性弹片31、连接件32、压紧环33和密封垫34，所述柔性弹片31为环形薄壁件，所述柔性弹片31的两端均通过连接件32分别与排气转接段1和排气蜗壳2刚性连接，所述柔性弹片31与排气转接段1和排气蜗壳2的连接处均设有环圈设置的密封垫34，所述柔性弹片31两端的外圈设有环圈设置的压紧环33。
通过以上技术方案，柔性弹片31因本身为薄壁件，故具有一定的柔性，在排气转接段1和排气蜗壳2因各种因素发生相对位移或变形不协调时，排气转接段1和排气蜗壳2因其本身具有一定的刚性，故柔性弹片31在连接两端相对拉扯、挤压、扭转等的作用下发生弹性变形。而排气转接段1和排气蜗壳2相对而言保持各自自由的收缩、膨胀、变形和位移，故本身并没有大的内应力。
其中，所述柔性弹片31的内部设有环形的导流板4，所述导流板4的一端与排气转接段1的端部刚性连接，所述导流板4的另一端与排气蜗壳2之间留有避让空间。
通过以上技术方案，环形的导流板4对气流进行引导，使其顺畅排入排气蜗壳2，降低了气流对于薄壁的柔性弹片的冲击，提高了柔性弹片31的可靠性。导流板4刚性连接在进气一侧，另一侧与排气蜗壳2保持一定的避让空间。当排气段和排气蜗壳产生相对位移时，导流板4不至于与排气蜗壳2发生磕碰。
其中，所述连接件32为螺栓和螺母。
其中，本实施例的工况具体为：温度800K以下，压差不大于0.2MPa，密封直径为400—1000㎜。本实施例中的柔性弹片31采用1㎜厚的合金板材制成，可以根据不同使用工况选择不同材质和规格。
其中，由于柔性弹片31本身刚性较差，在圆周一圈螺栓压紧的过程中，可能会出现局部隆起或压不紧的情况，从而导致严重的泄漏。尤其对于高温高压或有毒的气体，将产生很严重的后果。因此特设置环圈的压紧环33用于均匀地压紧柔性弹片31和密封垫34。压紧环33具有一定厚度(本案例中为7mm)，与柔性弹片接触的面保持良好的平面度，保证柔性弹片在整个圆周上均匀受压，以达到良好的密封效果。
综上，通过在排气转接段和排气蜗壳的连接处设置柔性连接结构，可以有效抵消连接两端由于温度变换和外力情况导致的相对位移和变形不协调，采用柔性弹片结构，为气路系统中不同部件之间的大变形协调提供了一种很好的解决方案，避免了部件内部应力过大导致的各种事故，同时造价便宜，密封性能优异。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，包括排气转接段(1)和与所述排气转接段(1)的两端相连接的排气蜗壳(2)，其特征在于，所述排气蜗壳(2)与所述排气转接段(1)的连接处设置有柔性连接结构(3)，所述柔性连接结构(3)包括柔性弹片(31)、连接件(32)、压紧环(33)和密封垫(34)，所述柔性弹片(31)为环形薄壁件，所述柔性弹片(31)的两端均通过连接件(32)分别与排气转接段(1)和排气蜗壳(2)刚性连接，所述柔性弹片(31)与排气转接段(1)和排气蜗壳(2)的连接处均设有环圈设置的密封垫(34)，所述柔性弹片(31)两端的外圈设有环圈设置的压紧环(33)。
2.根据权利要求1所述的一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述柔性弹片(31)的内部设有环形的导流板(4)，所述导流板(4)的一端与排气转接段(1)的端部刚性连接，所述导流板(4)的另一端与排气蜗壳(2)之间留有避让空间。
3.根据权利要求1所述的一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述连接件(32)为螺栓和螺母。
4.根据权利要求1所述的一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述柔性弹片(31)采用1㎜厚的合金板材制成。
5.根据权利要求1所述的一种用于轴向转径向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述压紧环(33)的厚度为7㎜。
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