CN220706406U - 一种涨圈辅助密封的干气密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涨圈辅助密封的干气密封装置，包括：壳体；静环，呈阶梯状结构，静环的小径段与壳体连接，且静环的小径段与壳体之间设置有用于密封的涨圈；动环，静环的大径段与动环接触，静环和动环的接触面形成密封端面。本实用新型的有益效果为使端面密封在更高的工作温度下工作、减少滑油向高压空气侧的泄漏以及使端面密封在轴向方向上更加紧凑。

Description

一种涨圈辅助密封的干气密封装置

技术领域

本实用新型属于航空发动机机械密封技术领域，具体涉及一种涨圈辅助密封的干气密封装置。

背景技术

随着航空技术的发展，航空发动机的转速在不断提高，而轴承腔的温度也在不断上升，为了保证航空发动机的正常工作，需要严格控制轴承腔的滑油泄漏，因此其中的滑油泄漏量是非常关键的一个技术指标，从而衍生出航空发动机机械密封技术，机械密封结构(动密封结构)也成为航空油冷发电机的关键件之一。

传统辅助密封通常使用橡胶O形圈，但橡胶O型圈有着不耐高温的问题，传统橡胶O形圈虽然可以通过改变材质提升O形圈的适用工作温度范围，但会大大提升设计成本。

为了避免以上问题，需要设计一种可以耐受高环境温度,减少滑油泄漏的干气密封装置。

实用新型内容

因此，本实用新型公开了一种涨圈辅助密封的干气密封装置，以达到提供一种可以耐受高环境温度,减少滑油泄漏的干气密封装置的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种涨圈辅助密封的干气密封装置，包括：壳体；静环，呈阶梯状结构，静环的小径段与壳体连接，且静环的小径段与壳体之间设置有用于密封的涨圈；动环，静环的大径段与动环接触，静环和动环的接触面形成密封端面。

进一步地，静环的外周开设有涨圈槽，涨圈安装于涨圈槽内。

进一步地，涨圈包含外径密封面，外径密封面与壳体相接触。

进一步地，静环的小径段与大径段之间形成台阶面，涨圈辅助密封的干气密封装置还包括波形弹簧，波形弹簧设置在静环与壳体之间，并且波形弹簧与台阶面抵接。

进一步地，壳体包括销钉，波形弹簧开设有用于穿设销钉的销钉槽，波形弹簧通过销钉与壳体固定连接。

进一步地，静环开设有防转槽，波形弹簧开设有防转凸起，防转凸起与防转槽对应配合。

进一步地，动环上设置有螺旋槽。

进一步地，涨圈的端口设有搭接头。

进一步地，搭接头的形状为平搭接头、直搭接头或钩形搭接头。

与现有技术相比，本实用新型的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：

一般的端面密封使用的橡胶无法耐受高温工况，而使用涨圈可以使端面密封在更高的工作温度下工作。

密封内径处介质为高压空气，外径处介质为轴承腔润滑油，通过动环的转动，可以使密封端面间的油滴以一定速度向外泵出，配合有向外泵送能力的螺旋槽能更好的将滑油泵出，减少滑油向高压空气侧的泄漏。

使用带有凸起的波形弹簧，减少了轴向方向上的空间需求，使端面密封在轴向方向上更加紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的密封装置剖视图；

图2是本实用新型的密封装置爆炸示意图；

图3是本实用新型的密封装置静环示意图；

图4是本实用新型的密封装置动环示意图。

图中附图标记：1、壳体；2、静环；3、涨圈；4、波形弹簧；5、动环；11、销钉；21、防转槽；22、涨圈槽；23、密封端面；31、搭接头；32、外径密封面；41、销钉槽；42、防转凸起；51、螺旋槽。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型的原理为：动环上开设有向外径泵送的螺旋槽,可以将泄漏的滑油泵回滑油腔。辅助密封使用了涨圈密封，可以有效地耐受环境的高温，并且减少气体和滑油的泄漏。涨圈密封使用壳体内径作为跑道，可以更好的适应轴向的窜动。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种涨圈辅助密封的干气密封装置，包括：壳体1、静环2和动环5；静环2呈阶梯状结构，静环2的小径段与壳体1连接，且静环2的小径段与壳体1之间设置有用于密封的涨圈3；静环2的大径段与动环5接触，静环2和动环5的接触面形成密封端面23。

本实用新型提供了一种可以耐受高环境温度,减少滑油泄漏的干气密封装置。静环2内径侧为高压气腔，外径侧为低压油气腔。工作过程中，动环5与外部的轴相连接，动环5不断转动，而静环2与壳体1相连静止不动的，静环2与动环5之间相对运动且密封端面23是静环与动环唯一的接触面。

一般的端面密封使用的橡胶无法耐受高温工况，而使用涨圈3可以使端面密封在更高的工作温度下工作。

进一步地，静环2的外周开设有涨圈槽22，涨圈3安装于涨圈槽22内。设置涨圈槽22可以便于涨圈3安装，同时避免涨圈3发生轴向方向窜动。

进一步地，涨圈3包含外径密封面32，外径密封面32与壳体1相接触。本实施例中外径密封面32的硬度可以小于壳体1的硬度，从而在磨损或者损坏时优先损毁涨圈3。

进一步地，静环2的小径段与大径段之间形成台阶面，涨圈辅助密封的干气密封装置还包括波形弹簧4，波形弹簧4设置在静环2与壳体1之间，并且波形弹簧4与台阶面抵接。波形弹簧4的设置可以进一步增加整体装置的密封性能，避免气液泄露。

进一步地，壳体1包括销钉11，波形弹簧4开设有用于穿设销钉11的销钉槽41，波形弹簧4通过销钉11与壳体1固定连接。销钉槽41与销钉11对应配合，阻止波形弹簧4相对于壳体1沿周向转动。本实施例中，销钉11用于固定波形弹簧4，以避免其周向转动，销钉11的数量和布置位置可以根据不同工况需求进行选取，此处不进行赘述。

进一步地，静环2开设有防转槽21，波形弹簧4开设有防转凸起42，防转凸起42安装于防转槽21上，防转凸起42防转槽21对应配合，阻止静环2相对于波形弹簧4沿周向转动，如图3所示。

防转槽21与防转凸起42并不限于上述实施例，例如可以在波形弹簧4设置防转槽21(很小那种)，在静环2设置防转凸起42，且上述形状和结构也不产生任何限定，可以为球形，半球形、方形等。

同时使用带有凸起的波形弹簧4，减少了轴向方向上的空间需求，使密封端面23在轴向方向上更加紧凑。

进一步地，动环5上设置有螺旋槽51。螺旋槽51的螺旋方向为由内向外设置，其目的是在外侧滑油泄露至螺旋槽51时可以通过动环5的旋转带动螺旋槽51转动，并通过由内向外设置的螺旋方向将泄漏的滑油泵回滑油腔，如图4所示。

密封内径处介质为高压空气，外径处介质为轴承腔润滑油，通过动环5的转动，可以使密封端面23间的油滴以一定速度向外泵出，配合有向外泵送能力的螺旋槽51能更好的将滑油泵出，减少滑油向高压空气侧的泄漏。

进一步地，涨圈3的端口设有搭接头31。搭接头31是涨圈3撑开时候的缝隙，通过搭接头31便于将涨圈3安装到静环2上。

可选地，搭接头31为平搭接头，也可使用直搭接头和钩形搭接头。

以上所述，仅为本实用新型的优选工艺方案，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不脱离本实用新型创造构思的行为，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，包括：

壳体(1)；

静环(2)，呈阶梯状结构，静环(2)的小径段与壳体(1)连接，且静环(2)的小径段与壳体(1)之间设置有用于密封的涨圈(3)；

动环(5)，静环(2)的大径段与动环(5)接触，静环(2)和动环(5)的接触面形成密封端面(23)。

2.根据权利要求1所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，静环(2)的外周开设有涨圈槽(22)，涨圈(3)安装于涨圈槽(22)内。

3.根据权利要求1所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，涨圈(3)包含外径密封面(32)，外径密封面(32)与壳体(1)相接触。

4.根据权利要求1所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，

静环(2)的小径段与大径段之间形成台阶面，所述涨圈辅助密封的干气密封装置还包括波形弹簧(4)，波形弹簧(4)设置在静环(2)与壳体(1)之间，并且波形弹簧(4)与所述台阶面抵接。

5.根据权利要求4所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，壳体(1)包括销钉(11)，波形弹簧(4)开设有用于穿设销钉(11)的销钉槽(41)，波形弹簧(4)通过销钉(11)与壳体(1)固定连接。

6.根据权利要求4所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，静环(2)开设有防转槽(21)，波形弹簧(4)开设有防转凸起(42)，防转凸起(42)与防转槽(21)对应配合。

7.根据权利要求1所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，动环(5)上设置有螺旋槽(51)。

8.根据权利要求1所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，涨圈(3)的端口设有搭接头(31)。

9.根据权利要求8所述的涨圈辅助密封的干气密封装置，其特征在于，搭接头(31)的形状为平搭接头、直搭接头或钩形搭接头。