一种磁力吸附的浮环密封装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种磁力吸附的浮环密封装置及方法，所述磁力吸附的浮环密封装置包括包括旋转轴和安装在旋转轴上的轴承，所述轴承背离旋转轴的端面安装有安装座，所述安装座上靠近所述轴承处设有密封结构；所述旋转轴上靠近所述轴承处设有密封跑道，所述密封跑道位于所述密封结构和旋转轴之间；所述密封跑道设有存油槽；所述安装座的内部设有冷却油通道和冷却油喷嘴，所述冷却油通道与所述冷却油喷嘴连通。本发明专利技术通过冷却油通道、冷却油喷嘴，以及存油槽的设置，构成了冷却机构，实现了对密封跑道的冷却，防止密封跑道因运转温度升高而导致的石墨环与密封跑道之间的间隙变化，提升了石墨环与密封跑道之间的间隙的稳定性。环与密封跑道之间的间隙的稳定性。环与密封跑道之间的间隙的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种磁力吸附的浮环密封装置及方法


[0001]本专利技术属于轴承的密封
，特别涉及一种磁力吸附的浮环密封装置及方法。

技术介绍

[0002]浮环密封是一种非接触式密封，比传统的篦齿密封具有更好的密封效果，已广泛应用于航空旋转轴承腔的封严。当前浮环密封装置通常由石墨环a、石墨环外圈b、密封壳体c、第一垫片d、波形弹簧e、第二垫片f、挡圈组成h，并与相应的密封对象件配合使用，如图1所示。工作中密封装置通过合适的接口结构安装于工作位置，石墨环外圈b与石墨环a镶装在一起，加强石墨环结构，镶装后的石墨环a与密封对象件及密封安装座构成密封界面，波形弹簧e为端面的贴合提供适宜的压紧力，第一垫片d和第二垫片f用于使波形弹簧弹力更加均匀保护石墨环a的端面，挡圈h用于为安装座内零件提供限位。浮环密封具有自对心功能，可适应转子高速转动下转子振动引起的径向跳动，适用于航空发动机中高速转子轴承腔的密封。如果安装空间允许，为提高密封效果，通过适当的引气设计，浮环密封可以多级串联使用。
[0003]可知，在现有技术中，为保证石墨环与密封安装座在贴合面处形成的端面密封界面贴合紧密，使用波形弹簧为端面提供弹力，弹力一面作用在石墨环上，另一面作用在限位挡圈上，当发动机中振动、温度等载荷剧烈波动时，挡圈受弹力作用发生变形可能从挡圈槽中弹出，届时密封安装座内各零件会脱离设计位置，与高速旋转件发生碰磨，严重威胁发动机的安全，目前已在某发动机试验中已经发生过该故障。
[0004]同时，现有浮环密封装置安装于轴承腔中，通常通过轴承腔内润滑油飞溅进行润滑，未设置密封装置冷却结构，导致密封装置冷却不足，运转过程中密封装置在工作温度下会产生径向膨胀，而石墨的热系数膨胀量小于密封跑道材料的热膨胀系数，因此导致两者间间隙减小，当间隙减小至石墨环与密封跑道发生碰磨时，浮环密封装置性能会下降直至石墨环被抱死，而如果在设计之初将密封间隙设计过大，导致泄漏量增大，而无法满足密封要求。
[0005]基于此，本专利技术提供了一种磁力吸附的浮环密封装置及方法。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供了一种磁力吸附的浮环密封装置及方法。
[0007]本专利技术的一个目的是提供一种磁力吸附的浮环密封装置。
[0008]所述磁力吸附的浮环密封装置包括旋转轴和安装在旋转轴上的轴承，
[0009]所述轴承背离旋转轴的端面安装有安装座，所述安装座上靠近所述轴承处设有密封结构；
[0010]所述旋转轴上靠近所述轴承处设有密封跑道，所述密封跑道位于所述密封结构和旋转轴之间；
[0011]所述密封跑道设有存油槽，所述存油槽用于增加密封跑道的冷却面积，并用于存储冷却油，所述冷却油用于密封跑道的冷却；
[0012]所述安装座的内部设有冷却油通道和冷却油喷嘴，所述冷却油通道与所述冷却油喷嘴连通，所述冷却油通道用于引导冷却油进入所述安装座内，所述冷却油喷嘴用于引导安装座内的冷却油进入所述存油槽。
[0013]进一步地，所述密封跑道与所述旋转轴过盈配合。
[0014]进一步地，所述密封结构包括密封壳体，所述密封壳体与所述安装座过盈安装；
[0015]所述密封壳体的径向截面为“L”型；
[0016]所述密封壳体的“L”型的转折端设有磁力对象环，所述磁力对象环磁连接有磁力镶装环；
[0017]所述磁力镶装环上镶嵌有石墨环；
[0018]所述石墨环与所述密封跑道构成圆周密封界面。
[0019]进一步地，所述磁力镶装环上与所述石墨环接触拐角处设有砂轮越程槽。
[0020]进一步地，所述磁力对象环与所述密封壳体通过焊接形成一体化结构。
[0021]进一步地，所述密封壳体采用非磁性金属材料制成。
[0022]进一步地，所述密封壳体的“L”型的水平部分顶端设有安装槽，所述安装槽内设有第一挡圈。
[0023]进一步地，在250℃下所述磁力镶装环与所述石墨环之间的过盈量大于等于0.05mm。
[0024]进一步地，所述密封壳体与所述安装座间的过盈量为0.01mm～0.03mm。
[0025]本专利技术的另一个目的在于提供一种磁力吸附的浮环密封装置的密封方法。
[0026]所述磁力吸附的浮环密封装置的密封方法包括：
[0027]在旋转轴上安装轴承，再在安装轴承上安装安装座，在安装座上过盈安装密封结构，在旋转轴上靠近装轴承处过盈安装密封跑道，使得密封跑道位于密封结构和旋转轴之间；
[0028]冷却油通过安装座的冷却油通道进入安装座内，并沿着安装座的冷却油喷嘴喷射到密封跑道的存油槽；
[0029]在密封跑道旋转时，在密封装置与密封跑道之间通过小间隙的流阻作用，冷却油在存油槽内流动，用于对密封跑道的冷却，在密封装置与密封跑道之间通过小间隙的流阻作用，完成浮环密封装置的密封。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]本专利技术通过冷却油通道、冷却油喷嘴，以及存油槽的设置，构成了冷却机构，实现了对密封跑道的冷却，防止密封跑道因运转温度升高而导致的石墨环与密封跑道之间的间隙变化，提升了石墨环与密封跑道之间的间隙的稳定性，在使密封性能更加稳定的同时，提升了密封装置可靠性；
[0032]本专利技术通过磁力镶装环和磁力对象环的设置，构成了磁力副，替代现有技术中波形弹簧及垫片，所得本专利技术提供的浮环密封装置工作中，第一挡圈不承受弹力作用，减小了第一挡圈从安装槽中弹出的风险，同时通过磁力副施加磁力，力载荷分布更加均匀，避免使用波形弹簧时力局部载荷过大引起的局部磨损问题，提升了密封装置的可靠性；
[0033]本专利技术通过石墨环与密封跑道之间间隙、磁力镶装环与石墨环间过盈量、磁力镶装环与密封壳体之间间隙的设计，防范石墨环与密封跑道之间发生碰磨及卡滞，保证密封装置密封性能可靠；
[0034]综上所述，本专利技术提供的浮环密封装置具有高可靠性。
[0035]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0037]图1示出了现有浮环密封装置的结构示意图；
[0038]图2示出了根据本专利技术实施例的一种磁力吸附的浮环密封装置的结构示意图；
[0039]图3示出了根据本专利技术实施例的一种磁力吸附的浮环密封装置的密封配合关系图。
[0040]图中：
[0041]1、密封跑道；2、石墨环；3、第一挡圈；4、磁力镶装环；5、密封壳体；6、磁力对象环；7、第二挡圈；8、安装座；9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁力吸附的浮环密封装置，包括旋转轴(11)和安装在旋转轴(11)上的轴承(9)，其特征在于，所述轴承(9)背离旋转轴(11)的端面安装有安装座(8)，所述安装座(8)上靠近所述轴承(9)处设有密封结构；所述旋转轴(11)上靠近所述轴承(9)处设有密封跑道(1)，所述密封跑道(1)位于所述密封结构和旋转轴(11)之间；所述密封跑道(1)设有存油槽，所述存油槽用于增加密封跑道(1)的冷却面积，并用于存储冷却油，所述冷却油用于密封跑道(1)的冷却；所述安装座(8)的内部设有冷却油通道和冷却油喷嘴，所述冷却油通道与所述冷却油喷嘴连通，所述冷却油通道用于引导冷却油进入所述安装座(8)内，所述冷却油喷嘴用于引导安装座(8)内的冷却油进入所述存油槽。2.根据权利要求1所述的一种磁力吸附的浮环密封装置，其特征在于，所述密封跑道(1)与所述旋转轴(11)过盈配合。3.根据权利要求1所述的一种磁力吸附的浮环密封装置，其特征在于，所述密封结构包括密封壳体(5)，所述密封壳体(5)与所述安装座(8)过盈安装；所述密封壳体(5)的径向截面为“L”型；所述密封壳体(5)的“L”型的转折端设有磁力对象环(6)，所述磁力对象环(6)磁连接有磁力镶装环(4)；所述磁力镶装环(4)上镶嵌有石墨环(2)；所述石墨环(2)与所述密封跑道(1)构成圆周密封界面。4.根据权利要求3所述的一种磁力吸附的浮环密封装置，其特征在于，所述磁力镶装环(4)上与所述石墨环(2)接触拐角处设有砂轮越程槽。5.根据权利要求3所述的一种磁力吸附的浮环密封装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智加，力宁，翁泽文，邹国峰，周坤，王晓燕，马利军，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：