一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封制造技术

本发明专利技术涉及一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，属于透平密封技术领域。本发明专利技术包括前挡板、后挡板、刷丝环Ⅰ、刷丝环Ⅱ、刷丝环Ⅲ、承压板Ⅰ、承压板Ⅱ、弹簧、弹性环、定子、紧固螺钉；承压板Ⅰ、承压板Ⅱ分别安装在刷丝环Ⅰ与刷丝环Ⅱ、刷丝环Ⅱ与刷丝环Ⅲ之间，弹性环安装在定子内，弹性环一端通过紧固螺钉与定子右挡边连接，弹性环另一端与定子左挡边连接，组合刷式密封环外径有锥度，弹性环内径有锥度，组合刷式密封环的外径与弹性环内径相互楔紧，弹簧一端与定子左挡边连接，另一端与前挡板左侧连接。本发明专利技术接触间隙可调，泄漏低，封严性好；延长使用寿命、经济效益明显；调节间隙控制结构简单、方便拆卸、易于维护。

A low hysteresis combined brush seal with adjustable contact gap

The invention relates to a low retardation combination brush seal with adjustable contact clearance, which belongs to the technical field of turbine seal. The invention comprises a front baffle, a rear baffle plate and a wire brush wire brush ring ring I, II, III, wire brush ring bearing plate I, II, bearing plate spring, elastic ring, a stator and a fastening screw; the bearing plate of bearing plate II are respectively arranged between the wire brush ring I and II, brush brush ring wire wire brush ring II and III, the elastic ring is arranged at the stator end of elastic ring through the fastening screw and the stator flange connection right, elastic ring and the other end of the stator left rib connection, combination of brush seal ring diameter taper elastic ring diameter, taper, diameter and elastic ring diameter combination of brush seal the wedge ring, one end of the spring and the left flange connected to the stator, and the other end of the front baffle left connection. The invention has the advantages of adjustable contact gap, low leakage and good sealing performance, prolonged service life and obvious economic benefits; the adjusting clearance control structure is simple, convenient for disassembly and easy maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封
本专利技术涉及一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，属于透平密封

技术介绍
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。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。随着航空发动机高转速、高压差、高边界转速这样“三高”条件下，刷式密封的封严特性受到严峻考验。另外，刷丝束会通过后挡板的保护间隙向下游折弯造成塑性变形，影响其封严特性，甚至导致密封失效。在长时间的使用后，刷式束端部与转子的磨损而导致间隙增大，泄漏增加，密封失效影响航空发动机的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，以解决刷式密封无法调节接触间隙、单级刷式密封使用长时间后泄漏大等问题。本专利技术按以下技术方案实现：一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，包括前挡板1、后挡板2、刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7、弹簧8、弹性环10、定子11、紧固螺钉12；承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7分别安装在刷丝环Ⅰ3与刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅱ4与刷丝环Ⅲ5之间，刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7顶部固定连接形成固定区14安装在前挡板1、后挡板2之间，刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7、前挡板1、后挡板2构成组合刷式密封环17，弹性环10安装在定子11内，弹性环10一端通过紧固螺钉12与定子11的定子右挡边13连接，弹性环10另一端与定子11的定子左挡边9连接，组合刷式密封环17外径有锥度，弹性环10内径有锥度，组合刷式密封环17的外径与弹性环10内径相互楔紧，调节紧固螺钉12的预紧力可调节组合刷式密封环17向内的缩小程度，进而控制刷丝束端部与转子16之间的接触间隙，弹簧8一端与定子11的定子左挡边9连接，另一端与前挡板1左侧连接，在拧紧紧固螺钉12促使组合刷式密封环17的过程起均匀移动的动态稳定作用。所述后挡板2上开有矩形槽15，有利于降低传统刷式密封的“迟滞效应”。所述弹性环10内径的锥度角θ为10°～30°范围。所述组合刷式密封环17与定子右挡边13接触配合，且与定子左挡边9有不小于6mm的轴向间隙；弹性环10与定子左挡边9接触配合，且与定子右挡边13有不小于4mm的轴向间隙所述弹簧8在定子11内圆周上等角度分布4～8个，压缩或者伸长长度不小于5mm，在间隙调节时充当均匀移动的动态稳定作用。所述紧固螺钉12在定子11圆周上等角度分布4～8个，起调节作用。所述弹簧8为弹簧钢，弹性环10为1Cr13。一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封的工作原理为：定子左挡边9和定子右挡边13将弹性环10与后挡板2夹紧，组合刷式密封环17的外径有锥度，并与内径有同样锥度的弹性环10相互楔紧。当上游气体来临时，刷丝环Ⅰ3与承压板Ⅰ6一起承受住大部分来自上游的压差，气体经过刷丝环Ⅰ3的阻挡迅速降低压差，再依次经过刷丝环Ⅱ4和刷丝环Ⅲ5，泄漏会更小，可大幅提高刷丝密封的封严特性。在使用一段时间后，由于刷丝束端部与转子16的摩擦带来的磨损，刷丝端部与转子16的接触间隙增大，泄漏会增大，这时可增加紧固螺钉12的预紧力，利用弹性环10内径与组合刷式密封环17外径的锥度造成的滑移来调节刷式密封环向内的缩小程度，进而控制刷丝束端部与转子16之间的接触间隙。本专利技术具有以下有益效果：1、接触间隙可调，泄漏低，封严性好；2、延长使用寿命、经济效益明显；3、调节间隙控制结构简单、方便拆卸、易于维护；4、多级刷式密封组合使用，可避免单级多次使用带来的增重影响。附图说明图1为本专利技术结构主视图；图2为本专利技术轴测结构示意图；图3为本专利技术组合刷式密封环结构主视图；图4为本专利技术后挡板三维结构示意图。图中各标号为：1：前挡板、2：后挡板、3：刷丝环Ⅰ、4：刷丝环Ⅱ、5：刷丝环Ⅲ、6：承压板Ⅰ、7：承压板Ⅱ、8：弹簧、9：定子左挡边、10：弹性环、11：定子、12：紧固螺钉、13：定子右挡边、14：固定区、15：矩形槽、16：转子、17：组合刷式密封环。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的内容并不限于所述范围。实施例1：如图1-4所示，一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，包括前挡板1、后挡板2、刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7、弹簧8、弹性环10、定子11、紧固螺钉12；承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7分别安装在刷丝环Ⅰ3与刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅱ4与刷丝环Ⅲ5之间，刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7顶部固定连接形成固定区14安装在前挡板1、后挡板2之间，刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7、前挡板1、后挡板2构成组合刷式密封环17，弹性环10安装在定子11内，弹性环10一端通过紧固螺钉12与定子11的定子右挡边13连接，弹性环10另一端与定子11的定子左挡边9连接，组合刷式密封环17外径有锥度，弹性环10内径有锥度，组合刷式密封环17的外径与弹性环10内径相互楔紧，调节紧固螺钉12的预紧力可调节组合刷式密封环17向内的缩小程度，进而控制刷丝束端部与转子16之间的接触间隙，弹簧8一端与定子11的定子左挡边9连接，另一端与前挡板1左侧连接，在拧紧紧固螺钉12促使组合刷式密封环17的过程起均匀移动的动态稳定作用。后挡板2上开有矩形槽15，有利于降低传统刷式密封的“迟滞效应”。弹性环10内径的锥度角θ为10°。组合刷式密封环17与定子右挡边13接触配合，且与定子左挡边9有不小于6mm的轴向间隙；弹性环10与定子左挡边9接触配合，且与定子右挡边13有不小于4mm的轴向间隙弹簧8在定子11内圆周上等角度分布4个，压缩或者伸长长度不小于5mm，在间隙调节时充当均匀移动的动态稳定作用。紧固螺钉12在定子11圆周上等角度分布4个，起调节作用。弹簧8为弹簧钢，弹性环10为1Cr13。实施例2：如图1-4所示，一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，包括前挡板1、后挡板2、刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7、弹簧8、弹性环10、定子11、紧固螺钉12；承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7分别安装在刷丝环Ⅰ3与刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅱ4与刷丝环Ⅲ5之间，刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7顶部固定连接形成固定区14安装在前挡板1、后挡板2之间，刷丝环Ⅰ3、刷丝环Ⅱ4、刷丝环Ⅲ5、承压板Ⅰ6、承压板Ⅱ7、前挡板1、后挡板2构成组合刷式密封环17，弹性环10安装在定子11内，弹性环10一端通过紧固螺钉12与定子11的定子右挡边13连接，弹性环10另一端与定子11的定子左挡边9连接，组合刷式密封环17外径有锥度，弹性环10内径有锥度，组合刷式密封环17的外径与弹性环10内径相互楔紧，调节紧固螺钉12的预紧力可调节组合刷式密封环17向内的缩小程度，进而控制刷丝束端部与转子16之间的接触间隙，弹簧8一端与定子11的定子左挡边9连接，另一端与前挡板1左侧连接，在拧紧紧固螺钉12促使组合刷式密封环17的过程起均匀移动的动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，其特征在于：包括前挡板（1）、后挡板（2）、刷丝环Ⅰ（3）、刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅲ（5）、承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）、弹簧（8）、弹性环（10）、定子（11）、紧固螺钉（12）；承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）分别安装在刷丝环Ⅰ（3）与刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅱ（4）与刷丝环Ⅲ（5）之间，刷丝环Ⅰ（3）、刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅲ（5）、承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）顶部固定连接形成固定区（14）安装在前挡板（1）、后挡板（2）之间，刷丝环Ⅰ（3）、刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅲ（5）、承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）、前挡板（1）、后挡板（2）构成组合刷式密封环（17），弹性环（10）安装在定子（11）内，弹性环（10）一端通过紧固螺钉（12）与定子右挡边（13）连接，弹性环（10）另一端与定子左挡边（9）连接，组合刷式密封环（17）外径有锥度，弹性环（10）内径有锥度，组合刷式密封环（17）的外径与弹性环（10）内径相互楔紧，弹簧（8）一端与定子左挡边（9）连接，另一端与前挡板（1）左侧连接。

【技术特征摘要】
1.一种可调接触间隙的低迟滞组合刷式密封，其特征在于：包括前挡板（1）、后挡板（2）、刷丝环Ⅰ（3）、刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅲ（5）、承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）、弹簧（8）、弹性环（10）、定子（11）、紧固螺钉（12）；承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）分别安装在刷丝环Ⅰ（3）与刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅱ（4）与刷丝环Ⅲ（5）之间，刷丝环Ⅰ（3）、刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅲ（5）、承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）顶部固定连接形成固定区（14）安装在前挡板（1）、后挡板（2）之间，刷丝环Ⅰ（3）、刷丝环Ⅱ（4）、刷丝环Ⅲ（5）、承压板Ⅰ（6）、承压板Ⅱ（7）、前挡板（1）、后挡板（2）构成组合刷式密封环（17），弹性环（10）安装在定子（11）内，弹性环（10）一端通过紧固螺钉（12）与定子右挡边（13）连接，弹性环（10）另一端与定子左挡边（9）连接，组合刷式密封环（17）外径有锥度，弹性环（10）内径有锥度，组合刷式密封环（17）的外径与弹性环（10）内径相互楔紧，弹簧（8）一端与定子左挡边（9）连接，另一端与前挡板（1）左侧连接。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美红，谭永发，王娟，康宇驰，刘晋宾，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53