一种高温高压气体外切向的动密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于机械密封技术领域，具体涉及一种高温高压气体外切向的动密封装置。一种高温高压气体外切向的动密封装置，包括滚动相连的刚性旋转体和柔性旋转体，所述柔性旋转体包括主轴芯以及设置在主轴芯外层的柔性密封层；所述柔性密封层由主轴芯自内向外依次设置的耐高温合金层、柔性弹性层、耐高温耐磨损合金层组成；所述刚性旋转体和柔性旋转体面接触，且刚性旋转体和柔性旋转体两中心的距离小于其半径之和，本发明专利技术无需油液润滑，可有效减少密封系统润滑油消耗，降低环境污染，柔性密封层结构在满足密封要求的基础上可有效吸收高温高压气体流动时产生的噪音、震动及其它负能量，且可在明火工况下保证良好的密封效果。

A dynamic sealing device for high temperature and high pressure gas outside tangential direction

The invention belongs to the technical field of mechanical seals, in particular to a high temperature and high pressure gas tangential dynamic sealing device. A high temperature and high pressure gas external tangential dynamic sealing device comprises a rolling rigid rotating body and a flexible rotating body. The flexible rotating body comprises a spindle core and a flexible sealing layer arranged in the outer layer of the spindle core; the flexible sealing layer comprises a high temperature resistant alloy layer, a flexible elastic layer, and a flexible sealing layer arranged sequentially from the inner to the outer layer of the spindle core. The rigid rotating body and the flexible rotating body are in contact with each other, and the distance between the two centers of the rigid rotating body and the flexible rotating body is less than the sum of the radius. The invention does not need oil lubrication, and can effectively reduce the lubricating oil consumption of the sealing system, reduce environmental pollution, and the flexible sealing layer structure meets the sealing requirements. On the basis of the requirement, it can effectively absorb the noise, vibration and other negative energy produced by high temperature and high pressure gas flow, and can ensure good sealing effect under open fire condition.

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压气体外切向的动密封装置
本专利技术属于机械密封
，具体涉及一种高温高压气体外切向的动密封装置。
技术介绍
活塞圆周运动式转子发动机燃烧室由中心转子、气封转子、缸筒、活塞及两端体共同构成，其中气封转子和中心转子之间产生了一条外切线接触，要求该接触处对高温高压气体具有良好的密封效果，现有技术中，中心转子与气封转子均为刚性材质，在发动机工作时，振动体之间容易发生径向跳动、窜动，且振动体之间产生摩擦，虽加入润滑油，但是刚性材质之间摩擦在时间长的情况下容易导致密封性能降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种良好的两个滚动体接触处的密封，该密封装置有利于消除两个滚子转动时产生的振动、径向跳动、窜动和磨损，并能够实现自动补偿，其具体的技术方案为：一种高温高压气体外切向动密封装置，包括滚动相连的刚性旋转体和柔性旋转体，所述柔性旋转体包括主轴芯以及主轴芯外层的柔性密封层；所述柔性密封层由沿主轴芯径向方向由内向外依次设有的耐高温合金层、柔性弹性层、耐高温耐磨损合金层组成；所述刚性旋转体和柔性旋转体面接触，且刚性旋转体和柔性旋转体两中心的距离小于其半径之和。优选地，所述的柔性密封层为碳纤维编织物或高硅氧纤维编织物。优选地，所述的耐高温耐磨损合金层为钴基合金或铍青铜。优选地，一种采用上述高温高压气体外切向的动密封装置的转子发动机，其中心转子设计为柔性旋转体，气封转子设计为刚性旋转体。当该装置静止不动时即可实现有效密封，且在两旋转体转动过程中可将漏入密封结合面中的微量气体送回密封层，进一步提高密封效果，同等条件下，转动体旋转速度越快，其密封效果越好，当转速达到一定值时可使外切向动密封效果接近绝对密封，同时，滚动旋转过程中，柔性旋转体外层的柔性密封层受刚性旋转体的挤压产生凹陷，两旋转体之间产生过盈配合，使相切处变为适当宽度的面接触。柔性密封层为碳纤维编织物或高硅氧纤维编织物均为胶压成型，可有效避免明火、冲击、震动和微量磨损。碳纤维编织物或高硅氧纤维编织物具有良好的异向柔性，其耐高温、耐明火性能较优。在转子发动机中，气封转子与中心转子为两个相对滚动的旋转体，在现有技术中，气封转子与中心转子均为刚性旋转体，其在长时间的工作下，刚体之间摩擦，导致密封性降低，且易产生跳动、窜动，导致发动机工作异常，将本专利技术技术用于转子发动机中，将中心转子设计为柔性旋转体，将气封转子设计为刚性旋转体，可有效增加其密封性，在工作过程中，避免了发动机跳动、窜动的情况，且无需润滑油，在腔室内燃烧的气体，因采用碳纤维编织物或高硅氧纤维编织物，可有效避免明火。本专利技术的有益效果为：刚性旋转体表面和柔性旋转体表面在相对滚动过程中，将外切线接触变为面接触，静动态时均可实现良好密封，密封效果随旋转体旋转速度的增加而提高，当转速达到一定值时，密封效果接近于绝对密封。本专利技术无需油液润滑，可有效减少密封系统润滑油消耗，降低环境污染，柔性密封层结构在满足密封要求的基础上可有效吸收高温高压气体流动时产生的噪音、震动及其它负能量，且可在明火工况下保证良好的密封效果。附图说明图1为本专利技术的结构图。图2为I处的放大图。其中：1-柔性旋转体，2-刚性旋转体，3.柔性密封层，4-主轴芯5-耐高温合金层，6-柔性弹性层，7-耐高温耐磨损合金层。具体实施方式实施例1将该装置应用在转子发动机中，该发动机燃烧室由中心转子、气封转子、缸筒、活塞及两端体共同构成，将中心转子设计为柔性旋转体（1），气封转子设计为刚性旋转体（2），中心转子由主轴芯（4）以及裹在主轴芯（4）上的柔性密封层（3）组成，柔性密封层（3）由沿主轴芯（4）径向方向由内向外依次设有的耐高温合金层（5）、柔性弹性层（6）、耐高温耐磨损合金层（7）组成，其中，耐高温合金层（5）为钴基合金、耐高温耐磨损合金层（7）为铍青铜合金，柔性弹性层（6）为碳纤维编织物。当发动机停止运转时，燃气在腔室内实现了良好的密封，当发动机工作时，柔性旋转体（1）的表面和刚性旋转体（2）的表面在滚动过程中，将外切线接触变为面接触，密封效果随两旋转体的旋转速度的增加而提高，且实现自动补偿。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压气体外切向的动密封装置，包括滚动相连的刚性旋转体（2）和柔性旋转体（1），其特征在于：所述柔性旋转体（1）包括主轴芯（4）以及设置在主轴芯（4）外层的柔性密封层（3）；所述柔性密封层（3）由主轴芯（4）自内向外依次设置的耐高温合金层（5）、柔性弹性层（6）、耐高温耐磨损合金层（7）组成；所述刚性旋转体（2）和柔性旋转体（2）面接触，且刚性旋转体（2）和柔性旋转体（1）两中心的距离小于其半径之和。

【技术特征摘要】
1.一种高温高压气体外切向的动密封装置，包括滚动相连的刚性旋转体（2）和柔性旋转体（1），其特征在于：所述柔性旋转体（1）包括主轴芯（4）以及设置在主轴芯（4）外层的柔性密封层（3）；所述柔性密封层（3）由主轴芯（4）自内向外依次设置的耐高温合金层（5）、柔性弹性层（6）、耐高温耐磨损合金层（7）组成；所述刚性旋转体（2）和柔性旋转体（2）面接触，且刚性旋转体（2）和柔性旋转体（1）两中心的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁杰，
申请(专利权)人：西安丁杰动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61