CN220869477U - 具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，包括内侧转子、外侧转子、前挡板、后挡板、刷丝束和刷丝固定靴，其中，所述前挡板、刷丝束和后挡板沿所述内侧转子的轴向依次固定于所述内侧转子的外侧，所述刷丝固定靴呈环形，所述刷丝固定靴固定于所述刷丝束的自由端且与所述外侧转子间隙配合，用于对所述外侧转子进行密封。该具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，结构合理，可以限制高转速离心作用下刷丝径向朝外扩张的趋势，避免刷丝尖端与外侧转子接触而产生摩擦热效应，避免刷丝尖端出现高温粘连与熔断等故障，抑制离心效应对刷式密封耐摩擦磨损性能与使用寿命的不利影响。

Description

具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构

技术领域

本实用新型涉及一种对转轴间刷式密封结构，特别提供了一种具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构。

背景技术

刷式密封是广泛应用于航空发动机、燃汽轮机等透平机械领域的关键密封技术，其由前挡板、刷丝与后挡板组成。刷式密封相比传统篦齿密封泄漏量只有前者的10～20％，作为先进的密封形式而被广泛应用。刷式密封是一种柔性接触式动密封技术，刷丝具有良好的柔性可以跟随偏心状态的转子运动，具有较好的封严性能，并对转子动力特性具有改善作用，有利于保证航空发动机组安全稳定运行，因此，刷式密封对航空航天等行业的透平机械密封领域具有重要作用。

常规刷式密封应用于单转子部位，且安装于外侧静子，刷式密封结构整体保持静止状态。然而在透平机械的对转轴间部位也存在封严需求，且对转轴间工况条件更为苛刻，密封结构不仅要在高线速度工况下保持优良的封严性能，另一方面要对转子的径向跳动具有高适应能力。刷式密封相比传统篦齿类非接触式密封的封严性能更优良，刷式密封相比石墨密封对转子的径向跳动适应能力更强，因此，刷式密封由于自身柔性与优良的封严性能等特性，满足对转轴间部位封严需求。

然而，在对转轴间部位应用基本型刷式密封存在工程问题：如图4所示，若刷丝安装于内侧转子，当内侧转子带动刷丝高速旋转时，在高转速离心作用下，柔性刷丝具有径向朝外扩张的趋势，而外侧转子的存在对刷丝尖端起到空间约束作用，刷丝自由端与外侧转子间的接触状态与力学特性将发生改变，刷丝尖端摩擦热效应加剧，耐摩擦磨损性能下降，容易出现刷丝高温粘连与疲劳断裂等故障，影响刷式密封结构的整体耐久封严性能与使用寿命。

因此，提出一种新型的对转轴间刷式密封结构，以避免刷丝自由端因与外侧转子接触而导致磨损，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，以解决现有对转轴间刷式密封结构中刷丝易磨损、使用寿命短等问题。

本实用新型提供的技术方案是：一种具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，包括内侧转子、外侧转子、前挡板、后挡板、刷丝束和刷丝固定靴，其中，所述前挡板、刷丝束和后挡板沿所述内侧转子的轴向依次固定于所述内侧转子的外侧，所述刷丝固定靴呈环形，所述刷丝固定靴固定于所述刷丝束的自由端且与所述外侧转子间隙配合，用于对所述外侧转子进行密封。

优选，所述刷丝固定靴沿其周向由多瓣刷式固定靴单元固定连接而成。

进一步优选，所述刷丝固定靴包括刷丝固定靴本体和耐磨损底座，所述刷丝固定靴本体的内侧与所述刷丝束的自由端固定连接，所述耐磨损底座固定连接于所述刷丝固定靴本体的外侧。

进一步优选，所述刷丝固定靴本体和所述刷丝束均为金属结构件，两者焊接固定。

进一步优选，所述刷丝固定靴本体与所述耐磨损底座通过榫卯结构卡接后通过螺栓紧固。

进一步优选，所述刷丝固定靴的外侧设置有卸荷槽。

进一步优选，所述外侧转子的内周设置一周向凸台，所述周向凸台设置于所述刷丝固定靴的后侧。

本实用新型提供的具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，刷丝束固定于内侧转子的外侧，刷丝束的自由端安装刷丝固定靴，刷丝固定靴可对刷丝束起到空间约束作用，可以限制高转速离心作用下刷丝径向朝外扩张的趋势，避免刷丝尖端与外侧转子接触而产生摩擦热效应，避免刷丝尖端出现高温粘连与熔断等故障，抑制离心效应对刷式密封耐摩擦磨损性能与使用寿命的不利影响。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为本实用新型提供的具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构的剖面图；

图2为本实用新型提供的具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构的轴向视图；

图3为刷丝固定靴的局部放大图；

图4为现有对转轴间刷式密封结构的轴向视图。

具体实施方式

下面将结合具体的实施方案对本实用新型进行进一步的解释，但并不局限本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，包括内侧转子1、外侧转子2、前挡板3、后挡板4、刷丝束5和刷丝固定靴6，其中，所述前挡板3、刷丝束5和后挡板4沿所述内侧转子1的轴向依次固定于所述内侧转子1的外侧，所述刷丝固定靴6呈环形，所述刷丝固定靴6固定于所述刷丝束5的自由端且与所述外侧转子2间隙配合，用于对所述外侧转子2进行密封。

该具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，刷丝束固定于内侧转子的外侧，刷丝束的自由端安装刷丝固定靴，刷丝固定靴可对刷丝束起到空间约束作用，可以限制高转速离心作用下刷丝径向朝外扩张的趋势，避免刷丝尖端与外侧转子接触而产生摩擦热效应，避免刷丝尖端出现高温粘连与熔断等故障，抑制离心效应对刷式密封耐摩擦磨损性能与使用寿命的不利影响。

作为技术方案的改进，所述刷丝固定靴6沿其周向由多瓣刷式固定靴单元固定连接而成。

作为技术方案的改进，如图3所示，所述刷丝固定靴6包括刷丝固定靴本体61和耐磨损底座62，所述刷丝固定靴本体61的内侧与所述刷丝束5的自由端固定连接，所述耐磨损底座62固定连接于所述刷丝固定靴本体61的外侧。

作为技术方案的改进，所述刷丝固定靴本体61和所述刷丝束5均为金属结构件，两者焊接固定。

作为技术方案的改进，如图3所示，所述刷丝固定靴本体61与所述耐磨损底座62通过榫卯结构卡接后通过螺栓紧固。

作为技术方案的改进，如图2所示，所述刷丝固定靴6的外侧设置有卸荷槽63，用于增强流体动压效果，降低刷丝固定靴与外侧转子的间接接触力，改善两者的接触状态，减缓磨损问题，提升密封结构的整体使用寿命。

作为技术方案的改进，如图1、图3所示，所述外侧转子2的内周设置一周向凸台21，所述周向凸台21设置于所述刷丝固定靴6的后侧，用于限制所述刷丝固定靴6的轴向移动。

本实用新型的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于，包括：内侧转子(1)、外侧转子(2)、前挡板(3)、后挡板(4)、刷丝束(5)和刷丝固定靴(6)，其中，所述前挡板(3)、刷丝束(5)和后挡板(4)沿所述内侧转子(1)的轴向依次固定于所述内侧转子(1)的外侧，所述刷丝固定靴(6)呈环形，所述刷丝固定靴(6)固定于所述刷丝束(5)的自由端且与所述外侧转子(2)间隙配合，用于对所述外侧转子(2)进行密封。

2.根据权利要求1所述具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于：所述刷丝固定靴(6)沿其周向由多瓣刷式固定靴单元固定连接而成。

3.根据权利要求1所述具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于：所述刷丝固定靴(6)包括刷丝固定靴本体(61)和耐磨损底座(62)，所述刷丝固定靴本体(61)的内侧与所述刷丝束(5)的自由端固定连接，所述耐磨损底座(62)固定连接于所述刷丝固定靴本体(61)的外侧。

4.根据权利要求3所述具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于：所述刷丝固定靴本体(61)和所述刷丝束(5)均为金属结构件，两者焊接固定。

5.根据权利要求3所述具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于：所述刷丝固定靴本体(61)与所述耐磨损底座(62)通过榫卯结构卡接后通过螺栓紧固。

6.根据权利要求1所述具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于：所述刷丝固定靴(6)的外侧设置有卸荷槽(63)。

7.根据权利要求1所述具有刷丝减磨功能的对转轴间靴化刷式密封结构，其特征在于：所述外侧转子(2)的内周设置一周向凸台(21)，所述周向凸台(21)设置于所述刷丝固定靴(6)的后侧。