本实用新型专利技术提供了一种刷式密封装置和燃气轮机，燃气轮机包括静子和转子，静子和转子相对设置，刷式密封装置包括：配对结构，设置于转子靠近静子的侧面上；对偶跑道，设置于静子靠近转子的侧面上，且与配对结构的位置相对应；刷环，一端为安装结构，刷环通过安装结构与转子上的配对结构活动连接，且刷环的另一端与对偶跑道间隔第一预设距离。安装结构与配对结构之间为活动连接，使工作状态下刷环可相对转子移动一定距离，实现了自适应调节密封间隙的目的，极大提升了刷式密封装置的密封效果，消除了热态间隙增大导致的密封性能降低问题。同时实现了更小的安装间隙，消除了冷态下刷式密封安装间隙导致的预压缩问题，提高了转子运行的稳定系性。的稳定系性。的稳定系性。
【技术实现步骤摘要】
一种刷式密封装置和燃气轮机
[0001]本技术涉及燃气轮机设计
，尤其涉及一种刷式密封装置和燃气轮机。
技术介绍
[0002]在军、民用发动机上采用刷式密封，增加了发动机推力，降低了耗油率和飞行成本。近年来，地面燃气轮机、汽轮机和压缩机已引入这项航空新技术，显著地提高了效率，创造了巨大的经济效益。
[0003]与广泛应用的传统的篦齿密封(迷宫式密封)相比，刷式密封具有优异的密封性能，它的泄漏率仅为篦齿密封的1/10
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1/2。除此之外，它还有发热量低、维护工艺简单、使用寿命长并对转子轴系有阻尼作用等优点。刷式密封对提高航空发动机和地面燃气轮机、汽轮机、压缩机的性能具有极大的潜力，它是篦齿密封的最好的换代产品。
[0004]随着刷式密封的应用越来越广泛，传统刷式密封的一些弊端也逐步体现。主要包括以下两个方面：一是当密封间隙在热态下增大时，削弱了刷式密封的效果，也限制了冷态下刷式密封的可安装性。二是刷式密封目前还无法采用预压缩的形式进行安装，否则刷毛预应力会影响转子的稳定性，也会缩短刷式密封装置的寿命。保证刷式密封在冷态下具有良好的可安装性，避免刷毛的预压缩，同时，即使密封间隙增大，也能够保证刷式密封在工作状态下具有良好的接触密封间隙，对提高航空发动机、燃气轮机、透平压缩机等旋转机械的性能具有重要意义。
技术实现思路
[0005]鉴于上述问题，本技术提供了一种刷式密封装置和燃气轮机。
[0006]根据本技术的一个方面，提供了一种刷式密封装置，适用于燃气轮机，燃气轮机包括静子和转子，静子和转子相对设置，刷式密封装置包括：
[0007]配对结构，设置于转子靠近静子的侧面上；
[0008]对偶跑道，设置于静子靠近转子的侧面上，且与配对结构的位置相对应；
[0009]刷环，一端为安装结构，刷环通过安装结构与转子上的配对结构活动连接，且刷环的另一端与对偶跑道间隔第一预设距离。
[0010]可选地，刷环面向气流的一侧为高压侧，刷环背向气流的一侧为低压侧，刷环包括：
[0011]前板，设置于安装结构靠近静子的表面上，且前板设置于刷环的高压侧；
[0012]背板，设置于安装结构靠近静子的表面上，且背板设置于刷环的低压侧；
[0013]刷丝，设置于安装结构靠近静子的表面上，且刷丝设置于前板和背板之间；
[0014]前板与对偶跑道之间的距离大于背板与对偶跑道之间的距离，背板与对偶跑道之间的距离大于刷丝与对偶跑道之间的距离。
[0015]可选地，安装结构为燕尾型榫头，配对结构为燕尾型榫槽。
[0016]可选地，安装结构靠近转子的一端开设有腰型孔，腰型孔的轴线与转子设置有配对结构的侧面相平行；
[0017]配对结构包括两个支撑块和销钉，两个支撑块分别位于安装结构的两侧，两个支撑块上均开设有第一安装孔，且第一安装孔的轴线与腰型孔的轴线相重合；
[0018]销钉与第一安装孔过盈配合，销钉与腰型孔间隙配合。
[0019]可选地，刷环背向气流的一侧为低压侧，安装结构靠近转子的一端开设有第二安装孔，第二安装孔的轴线与转子设置有配对结构的侧面相平行；
[0020]配对结构包括安装块、周向销钉和限位块，安装块上开设有第三安装孔，周向销钉与第三安装孔过盈配合，周向销钉与第二安装孔间隙配合；
[0021]限位块设置于安装块上，且位于刷环的低压侧。
[0022]可选地，转子上设置有M个刷环，M个刷环之间紧密排列；
[0023]其中，M为大于或等于1的整数。
[0024]可选地，刷环向与转子的旋转方向相同的方向倾斜预设角度。
[0025]可选地，当燃气轮机处于工作状态时，在与转子设置有配对结构的侧面相垂直的方向上，安装结构相对配对结构移动第二预设距离，第二预设距离小于或等于第一预设距离。
[0026]可选地，安装结构与转子之间的距离小于或等于第一预设距离。
[0027]根据本技术的第二个方面，提供了一种采用上述的刷式密封装置的燃气轮机。
[0028]本技术提供的刷式密封装置适用于燃气轮机，燃气轮机包括静子和转子，静子和转子相对设置，刷式密封装置包括：配对结构，设置于转子靠近静子的侧面上；对偶跑道，设置于静子靠近转子的侧面上，且与配对结构的位置相对应；刷环，一端为安装结构，刷环通过安装结构与转子上的配对结构活动连接，且刷环的另一端与对偶跑道间隔第一预设距离。本技术提供的刷式密封装置因为安装结构与配对结构之间为活动连接，使工作状态下刷环可相对转子移动一定距离，实现了自适应调节密封间隙的目的，极大提升了刷式密封装置的密封效果，消除了热态间隙增大导致的密封性能降低问题。同时在安装时还可以实现更小的安装间隙，消除了冷态下刷式密封安装间隙导致的预压缩问题，提高了转子运行的稳定系性。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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技术中的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他附图。
[0030]图1示意性示出了本技术一实施例提供的一种刷式密封装置的结构示意图；
[0031]图2A示意性示出了本技术一实施例提供的一种刷式密封装置的刷环的结构示意图；
[0032]图2B示意性示出了本技术一实施例提供的一种刷式密封装置的刷环的另一视角的结构示意图；
[0033]图3A示意性示出了本技术一实施例提供的一种非工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的结构示意图；
[0034]图3B示意性示出了本技术一实施例提供的一种非工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的另一视角的结构示意图；
[0035]图4A示意性示出了本技术一实施例提供的一种工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的结构示意图；
[0036]图4B示意性示出了本技术一实施例提供的一种工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的另一视角的结构示意图；
[0037]图5A示意性示出了本技术一实施例提供的另一种非工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的结构示意图；
[0038]图5B示意性示出了本技术一实施例提供的另一种非工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的另一视角的结构示意图；
[0039]图6A示意性示出了本技术一实施例提供的另一种工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的结构示意图；
[0040]图6B示意性示出了本技术一实施例提供的另一种工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的另一视角的结构示意图；
[0041]图7示意性示出了本技术一实施例提供的又一种非工作状态下的刷式密封装置的安装结构和配对结构的结构示意图；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刷式密封装置，其特征在于，适用于燃气轮机，所述燃气轮机包括静子(1)和转子(2)，所述静子(1)和所述转子(2)相对设置，所述刷式密封装置包括：配对结构(10)，设置于所述转子(2)靠近所述静子(1)的侧面上；对偶跑道(3)，设置于所述静子(1)靠近所述转子(2)的侧面上，且与所述配对结构(10)的位置相对应；刷环(8)，一端为安装结构(6)，所述刷环(8)通过所述安装结构(6)与所述转子(2)上的所述配对结构(10)活动连接，且所述刷环(8)的另一端与所述对偶跑道(3)间隔第一预设距离。2.根据权利要求1所述的刷式密封装置，其特征在于，所述刷环(8)面向气流的一侧为高压侧，所述刷环(8)背向气流的一侧为低压侧，所述刷环(8)包括：前板(4)，设置于所述安装结构(6)靠近所述静子(1)的表面上，且所述前板(4)设置于所述刷环(8)的高压侧；背板(7)，设置于所述安装结构(6)靠近所述静子(1)的表面上，且所述背板(7)设置于所述刷环(8)的低压侧；刷丝(5)，设置于所述安装结构(6)靠近所述静子(1)的表面上，且所述刷丝(5)设置于所述前板(4)和所述背板(7)之间；所述前板(4)与所述对偶跑道(3)之间的距离大于所述背板(7)与所述对偶跑道(3)之间的距离，所述背板(7)与所述对偶跑道(3)之间的距离大于所述刷丝(5)与所述对偶跑道(3)之间的距离。3.根据权利要求1所述的刷式密封装置，其特征在于，所述安装结构(6)为燕尾型榫头，所述配对结构(10)为燕尾型榫槽。4.根据权利要求1所述的刷式密封装置，其特征在于，所述安装结构(6)靠近所述转子(2)的一端开设有腰型孔，所述腰型孔的轴线与所述转子(2)设置有所述配对结构(10)的侧面相平行；所述配对结构(10)包括两个支撑块(9...
【专利技术属性】
技术研发人员：张正秋，徐克鹏，陈春峰，王文三，蒋旭旭，陈江龙，杨珑，张磊，
申请(专利权)人：北京全四维动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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