级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，包括：第一级刷式密封件、第二级刷式密封件和轴向均压孔开度调节结构，其中，所述第一级刷式密封件和第二级刷式密封件沿转子的轴向设置，均包括前挡板、刷丝束和后挡板，所述第二级刷式密封件的后挡板沿其周向均匀设置有轴向均压孔，所述轴向均压孔开度调节结构安装于所述第二级刷式密封件的后挡板的后端，用于调整所述轴向均压孔的开度。该级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，结构简单，工作可靠，轴向均压孔的开度可调，能够使两级刷式密封各级压降达到均衡。使两级刷式密封各级压降达到均衡。使两级刷式密封各级压降达到均衡。

【技术实现步骤摘要】
级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构


[0001]本专利技术涉及一种应用于旋转机械中的密封结构，特别提供了一种级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构。

技术介绍

[0002]刷式密封是航空发动机、汽轮机、压缩机等旋转机械的关键部件，其由前挡板、刷丝束、后挡板组成。相对于传统的迷宫密封，刷式密封不但具有较好的封严特性，并且是一种柔性接触式动密封技术，能够适应转子的瞬间径向变形或偏心运动，此外，刷式密封的刷丝与转子轴形成柔性接触，可改善转子系统的振动特性，保证机组运行的安全性，因此刷式密封被广泛应用于航空航天、电力、石化等行业领域的旋转机械中。
[0003]单级刷式密封承压能力有限，因此，在大压差条件下通常使用多级刷式密封。通常，现有的两级刷式密封结构各级结构均相同，在两级刷式密封结构工作的过程中，由于流经各级刷式密封件的气流体积流量逐级增加，会使下游级压降占比式中较大，进而导致两级刷式密封提前失效，此外，两级刷式密封各级压降的不均衡性会引起各级刷丝承受气流力、摩擦磨损、摩擦热效应等载荷的不均衡性，进而会导致某级刷丝束出现塑性变形、摩擦磨损、高温粘连熔断、疲劳断裂等故障，直接影响两级刷式密封的封严特性与使用寿命。
[0004]鉴于此，研制一种级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，使其能够在外部驱动力的作用下调节各级压降的均衡性，使其能够在高承压状态下依然保证应有的封严效果和使用寿命，提高密封性能，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，以解决现有刷式密封结构各级压降的均衡性差的问题。
[0006]本专利技术提供了级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，包括：第一级刷式密封件、第二级刷式密封件和轴向均压孔开度调节结构，其中，所述第一级刷式密封件和第二级刷式密封件沿转子的轴向设置，均包括前挡板、刷丝束和后挡板，所述第二级刷式密封件的后挡板沿其周向均匀设置有轴向均压孔，所述轴向均压孔开度调节结构安装于所述第二级刷式密封件的后挡板的后端，包括外齿轮盘、行星齿轮和内齿轮盘，所述内齿轮盘配合设置于所述第二级刷式密封件的后挡板的后方，且其上设置有与所述轴向均压孔配合的对应孔，所述外齿轮盘通过所述行星齿轮啮合连接于所述内齿轮盘的外部，用于通过所述行星齿轮带动所述内齿轮盘旋转，进而调整所述轴向均压孔的开度。
[0007]优选，所述对应孔与所述轴向均压孔的开孔方向相同。
[0008]进一步优选，所述第二级刷式密封件的后挡板的后端面设置有凸台结构，所述内齿轮盘通过第一轴承转动安装于所述凸台结构上。
[0009]进一步优选，所述行星齿轮为4个，沿所述内齿轮盘的外周均匀布设。
[0010]进一步优选，所述第二级刷式密封件的后挡板的后端面上固定设置有安装柱，所
述行星齿轮通过第二轴承转动安装于所述安装柱上。
[0011]进一步优选，所述第一级刷式密封件和第二级刷式密封件均为焊接式一体结构。
[0012]本专利技术提供的级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，结构合理，通过轴向均压孔开度调节结构可实现对轴向均压孔的开度的调整，进而改变第二级刷式密封出口的有效流道截面积，使两级刷式密封各级压降达到均衡，延长两级刷式密封的使用寿命，同时兼顾不同工况下的刷式密封封严要求，提升航空发动机的整体性能。
附图说明
[0013]下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：
[0014]图1为本专利技术提供的级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构的结构示意图；
[0015]图2为图1中A
‑
A剖面图。
具体实施方式
[0016]下面将结合具体的实施方案对本专利技术进行进一步的解释，但并不局限本专利技术。
[0017]如图1、图2所示，本专利技术提供了一种级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，包括：第一级刷式密封件1、第二级刷式密封件2和轴向均压孔开度调节结构，其中，所述第一级刷式密封件1和第二级刷式密封件2沿转子的轴向设置，均包括前挡板、刷丝束和后挡板，所述第二级刷式密封件2的后挡板沿其周向均匀设置有轴向均压孔21，所述轴向均压孔开度调节结构安装于所述第二级刷式密封件2的后挡板的后端，包括外齿轮盘31、行星齿轮32和内齿轮盘33，所述内齿轮盘33配合设置于所述第二级刷式密封件2的后挡板的后方，且其上设置有与所述轴向均压孔21配合的对应孔331，所述外齿轮盘31通过所述行星齿轮32啮合连接于所述内齿轮盘33的外部，用于通过所述行星齿轮32带动所述内齿轮盘33旋转，进而调整所述轴向均压孔21的开度。
[0018]该级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，通过轴向均压孔开度调节结构可实现对轴向均压孔的开度的调整，进而改变第二级刷式密封出口的有效流道截面积，使两级刷式密封各级压降达到均衡，延长两级刷式密封的使用寿命，同时兼顾不同工况下的刷式密封封严要求，提升航空发动机的整体性能。
[0019]该级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构的工作原理如下：工作时，轴向高压气流首先通过第一级刷式密封，再通过第二级刷式密封，当通过第二级刷式密封时，气流先经过前挡板，然后经过刷丝束，最后经过后挡板，当需要改变各级压降时，可通过外部控制系统控制外齿轮盘旋转，旋转的外齿轮盘会通过行星齿轮带动内齿轮盘旋转，与轴向均压孔配合的旋转的内齿轮盘上的对应孔会使轴向均压孔的开度变大或变小，此时，第二级刷式密封出口的有效流道截面积会随之改变，可以达到均衡各级压降、延长两级刷式密封使用寿命的目的。
[0020]作为技术方案的改进，如图1所示，所述对应孔331与所述轴向均压孔21的开孔方向相同。
[0021]作为技术方案的改进，如图1所示，所述第二级刷式密封件2的后挡板的后端面设置有凸台结构，所述内齿轮盘33通过第一轴承4转动安装于所述凸台结构上。
[0022]作为技术方案的改进，如图1所示，所述行星齿轮32为4个，沿所述内齿轮盘33的外
周均匀布设。
[0023]作为技术方案的改进，如图1所示，所述第二级刷式密封件2的后挡板的后端面上固定设置有安装柱，所述行星齿轮32通过第二轴承5转动安装于所述安装柱上。
[0024]作为技术方案的改进，所述第一级刷式密封件1和第二级刷式密封件2均为焊接式一体结构。
[0025]本专利技术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。
[0026]上面结合附图对本专利技术的实施方式做了详细说明，但是本专利技术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，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.级间压降分配主动控制的两级刷式密封结构，其特征在于，包括：第一级刷式密封件(1)、第二级刷式密封件(2)和轴向均压孔开度调节结构，其中，所述第一级刷式密封件(1)和第二级刷式密封件(2)沿转子的轴向设置，均包括前挡板、刷丝束和后挡板，所述第二级刷式密封件(2)的后挡板沿其周向均匀设置有轴向均压孔(21)，所述轴向均压孔开度调节结构安装于所述第二级刷式密封件(2)的后挡板的后端，包括外齿轮盘(31)、行星齿轮(32)和内齿轮盘(33)，所述内齿轮盘(33)配合设置于所述第二级刷式密封件(2)的后挡板的后方，且其上设置有与所述轴向均压孔(21)配合的对应孔(331)，所述外齿轮盘(31)通过所述行星齿轮(32)啮合连接于所述内齿轮盘(33)的外部，用于通过所述行星齿轮(32)带动所述内齿轮盘(33)旋转，进而调整所述轴向均压孔(21)的开度。2.按照权利要求1所述的级间压降分配主动控...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丹，张静涵，李玉，孙基生，杨艺潇，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：