一种耐负压圆周石墨密封结构制造技术

本发明专利技术涉及航空发动机密封技术领域，公开了一种耐负压圆周石墨密封结构，密封环内壁面开设有至少一个C形斜槽，C形斜槽包括连通槽和两个支槽，倾斜设置的支槽在转子旋转方向下游与连通槽形成集油区；C形斜槽一侧为轴承腔，另一侧为封严腔，且具有C形斜槽的开口密封环端面朝向封严腔。本发明专利技术通过C形斜槽的支槽在转子旋转方向下游与连通槽形成集油区，高速旋转的转子带动泄漏的滑油在C型斜槽导流作用下汇集在集油区，使集油区压力增大，从而使泄漏进入密封环面的滑油返回轴承腔，从而能够在负压工况下显著降低轴承腔滑油泄漏，提升密封封严性能和使用寿命，保证航空发动机长期安全稳定的运行。的运行。的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种耐负压圆周石墨密封结构


[0001]本专利技术涉及航空发动机密封
，公开了一种耐负压圆周石墨密封结构。

技术介绍

[0002]圆周石墨密封因具有技术成熟度高、封严性能好、许用压差大、结构紧凑、不限制转子轴向窜动等优点被广泛应用于航空发动机主轴轴承腔中，起着防止轴承腔内滑油泄漏的重要作用。
[0003]航空发动机转子与轴承高速旋转时，会产生搅油与甩油作用，轴承腔内充满着油气混合物，为避免油气混合物从轴承腔泄漏到封严腔造成污染与火灾等事故，需在转子与静子间设置圆周石墨密封。圆周石墨密封一侧是压力较低的轴承腔的油气环境，另一侧是压力较高的封严腔的增压空气，在压差的作用下，封严腔的高压空气吹入轴承腔，防止滑油通过圆周石墨密封泄漏。
[0004]但在航空发动机过渡状态、慢车及以下状态时，可能会出现轴承腔压力大于封严腔压力的情况(即负压工况)，此时极易产生滑油泄漏。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种耐负压圆周石墨密封结构，可以在负压工况下显著降低轴承腔滑油泄漏，提升密封封严性能和使用寿命，保证航空发动机长期安全稳定的运行。
[0006]为了实现上述技术效果，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种耐负压圆周石墨密封结构，包括可设置于航空发动机转子与静子之间的密封环，密封环内壁面开设有至少一个C形斜槽；C形斜槽包括连通槽和两个支槽，两个支槽由密封环的一个端面沿密封环厚度方向倾斜设置，连通槽沿密封环内壁面周向贯穿连通两个支槽，倾斜设置的支槽与连通槽形成集油区。
[0008]进一步地，背离C形斜槽开口的密封环端面设置有弧面凹槽，弧面凹槽设置于靠近C形斜槽集油区的位置。
[0009]进一步地，密封环在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有贯穿端面与连通槽的凹槽一。
[0010]进一步地，密封环在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有独立的凹槽二。
[0011]进一步地，密封环在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有与C形斜槽半连通的凹槽三。
[0012]进一步地，密封环包括多个分瓣环结构，多个分瓣环结构首尾连接并通过周向拉伸弹簧箍紧形成环状；每个分瓣环结构的外壁沿周向设置有固定槽，周向拉伸弹簧位于固定槽内。
[0013]进一步地，分瓣环结构与相邻分瓣环结构的搭接面为矩形搭接。
[0014]进一步地，密封环通过密封座安装于转子和静子之间，密封环的内壁面与转子外壁面接触，C形斜槽一侧为轴承腔，另一侧为封严腔，且具有C形斜槽的开口密封环端面朝向
封严腔；密封座内设置有容纳腔，密封环设置于密封座的容纳腔内，容纳腔内设置有可对密封环进行限位的限位机构。
[0015]进一步地，限位机构包括可防止密封环旋转的防转销，以及防止密封环从容纳腔脱出的挡板和卡圈。
[0016]进一步地，密封座内壁面在与转子的密封跑道对应的位置安装有螺纹套，螺纹套与转子的密封跑道外壁面接触。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所具备的有益效果是：
[0018]1、本专利技术中C形斜槽的支槽在转子旋转方向下游与连通槽形成集油区，高速旋转的转子带动泄漏的滑油在C型斜槽导流作用下汇集在集油区，使集油区压力增大，从而使泄漏进入密封环面的滑油返回轴承腔，从而能够在负压工况下显著降低轴承腔滑油泄漏，提升密封封严性能和使用寿命，保证航空发动机长期安全稳定的运行。
[0019]2、本专利技术弧面凹槽的设置一方面可以使被高速转子带动的滑油被弧面凹槽赶回轴承腔，减少了侵入密封环面的滑油量。另一方面，弧面凹槽的设置减小了密封坝的宽度，也即是集油区与轴承腔之间的间隙，有利于C型斜槽内滑油通过集油区和弧面凹槽之间较小的间隙处返回轴承腔。
[0020]3、本专利技术中每个C型斜槽内侧对应的凸起区域通过设置凹槽一、凹槽二或者凹槽三形成一个功能区，在此功能区内可形成导油槽或动压槽等功能结构，进一步增强导油作用，降低滑油泄漏，或增加流体动压力，减轻接触载荷，提升密封寿命。
附图说明
[0021]图1为实施例中耐负压圆周石墨密封结构的分瓣环结构示意图；
[0022]图2为实施例中C形斜槽的结构示意图；
[0023]图3是实施例转子旋转方向及其对应的密封环的C形斜槽倾斜方向示意图；
[0024]图4为传统的密封座结构以及密封环在密封座内的安装示意图；
[0025]图5为实施例中密封座结构以及密封环在密封座内的安装示意图；
[0026]图6为实施例中防转销与密封座的防转槽的安装结构局部放大示意图。
[0027]其中，1、转子；2、密封环；3、连通槽；4、支槽；5、集油区；6、弧面凹槽；7、凹槽一；8、凹槽二；9、凹槽三；10、固定槽；11、周向拉伸弹簧；12、矩形搭接；13、密封座；14、螺纹套；15、防转销；16、卡圈；17、压缩弹簧；18、插槽；19、环形凸台。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。
[0029]实施例
[0030]参见图1
‑
6，一种耐负压圆周石墨密封结构，包括可设置于航空发动机转子1与静子之间的密封环2，密封环2的内壁面与转子1外壁面接触；密封环2内壁面开设有至少一个C形斜槽；C形斜槽包括连通槽3和两个支槽4，两个支槽4由密封环2的一个端面沿密封环2厚度方向倾斜设置，连通槽3沿密封环2内壁面周向贯穿连通两个支槽4，倾斜设置的支槽4在
转子1旋转方向下游与连通槽3形成集油区5；C形斜槽一侧为轴承腔，另一侧为封严腔，且具有C形斜槽的开口密封环2端面朝向封严腔。
[0031]在本实施例中，在出现轴承腔压力大于封严腔压力的情况(即负压工况)时，轴承腔内滑油泄漏进入密封环2面，因C形斜槽的支槽4在转子1旋转方向下游与连通槽3形成集油区5，高速旋转的转子1带动泄漏的滑油在C型斜槽导流作用下汇集在集油区5，使集油区5压力增大，从而使泄漏进入密封环2面的滑油返回轴承腔，从而能够显著降低轴承腔滑油泄漏，提升密封封严性能和使用寿命，保证航空发动机长期安全稳定的运行。
[0032]背离C形斜槽开口的密封环2端面设置有弧面凹槽6，弧面凹槽6设置于靠近C形斜槽集油区5的位置。本实施例中，在负压工况下，弧面凹槽6的设置一方面可以使被高速转子1带动的滑油被弧面凹槽6赶回轴承腔，减少了侵入密封环2面的滑油量。另一方面，弧面凹槽6的设置减小了密封坝的宽度，也即是集油区5与轴承腔之间的间隙，有利于C型斜槽内滑油通过集油区5和弧面凹槽6之间较小的间隙处返回轴承腔。
[0033]密封环2在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有贯穿端面与连通槽3的凹槽一7，凹槽一7的设置增加了朝向封严腔一侧的密封环2端面与连通槽3的导油通路，有利于泄漏进入密封环2面的滑油被导入集油区5，从而使泄漏的滑油更容易返回轴承腔。
[0034]密封环2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐负压圆周石墨密封结构，其特征在于，包括可设置于航空发动机转子与静子之间的密封环，所述密封环内壁面开设有至少一个C形斜槽；所述C形斜槽包括连通槽和两个支槽，两个所述支槽由密封环的一个端面沿密封环厚度方向倾斜设置，所述连通槽沿密封环内壁面周向贯穿连通两个支槽，倾斜设置的支槽与连通槽形成集油区。2.根据权利要求1所述的耐负压圆周石墨密封结构，其特征在于，背离C形斜槽开口的密封环端面设置有弧面凹槽，所述弧面凹槽设置于靠近C形斜槽集油区的位置。3.根据权利要求1所述的耐负压圆周石墨密封结构，其特征在于，所述密封环在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有贯穿端面与连通槽的凹槽一。4.根据权利要求1所述的耐负压圆周石墨密封结构，其特征在于，所述密封环在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有独立的凹槽二。5.根据权利要求1所述的耐负压圆周石墨密封结构，其特征在于，所述密封环在C形斜槽内侧对应的凸起区域设置有与C形斜槽半连通的凹槽三。6.根据权利要求1所述的耐负压圆周石墨密封结构，其特征在于，所述密封环包括多个分瓣环结构，多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：常城，王平，胡海涛，蔡垚，李贵林，李晓明，黄维娜，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：