【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机轴承密封，特别地，涉及一种轴承腔密封装置及航空发动机。
技术介绍
1、随着航空发动机性能的不断提高，气体流路密封的泄漏已变成影响发动机性能的重要因素。刷式密封作为一种具有适应性的可过盈安装的密封形式，与传统的篦齿密封相比在密封性能的改善方面具有明显的优势，刷式密封装置由前挡板、刷丝和后挡板组成。后挡板总是处于气流的低压侧，前挡板处于气流的高压侧，刷丝与径向中心线成一定夹角，均匀有序紧密地排列于前、后挡板之间。由于刷式密封刷丝的柔顺性，使刷式密封能适应发动机转子和静子间瞬态径向间隙变化或转子偏心运动，不会像篦齿密封形成严重的永久性的磨损，因而不会显著地增大间隙，可使刷式密封长期维持优异密封特性。
2、一般情况下，单级刷式密封装置能承受的最大上下游压差为(0.3～0.35)mpa。近年来，随着航空发动机向高性能的方向发展，密封结构高低压侧压差不断增加。单级刷式密封因承压能力有限而无法满足先进航空发动机的工作需求，高压差工况下需要采用双级刷式密封装置。然而在工程应用中发现，传统的双级刷式密封装置存在提前失效寿命过短的问题，靠近下游级的刷丝会发生快速失效，快速失效又会转移到上一级刷丝，最终导致双级刷式密封整体失效。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种轴承腔密封装置，以解决现有双级刷式密封装置易失效，寿命较短的技术问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提供一种轴承腔密封装置，包括轴承安装座、转子以及位于轴承安装座和转子之间的刷式密封，所述刷式密
3、通过采用上述技术方案，研究表明，在各级结构相同的双级刷式密封中，各级刷丝束的压降分配存在着不均衡性，下游级刷丝束承担压降远大于上游级刷丝束承担压降(下游级承受约70％，上游级承受约30％)，这种非均衡级间压降引起各级刷丝承受气流力、接触力、摩擦力、摩擦热效应等负荷的不同，因此导致下游级刷丝束出现塑性变形、摩擦磨损、高温粘连熔断、疲劳断裂等提前失效故障，下游级刷丝束失效后，逐一传递至上游级，加速各级失效，最终导致双级刷式密封整体失效。采用相同结构的两个单级刷式密封串联而成的双级刷式密封在实际应用中存在各级压降不均衡性，靠近低压侧的刷丝承担了大部分的压降，导致低压侧的刷丝因负荷增加而提前失效，直接影响其封严特性和使用寿命；本方案中前挡板处于高压侧，后挡板处于低压侧，密封气体通过一级刷丝束和二级刷丝束由高压侧向低压侧泄漏。前挡板和后挡板的主要作用是夹持一级刷丝束和二级刷丝束，隔离挡板和后挡板的主要作用是支撑一级刷丝束和二级刷丝束并承受压力差，高压侧的气流经过第一级刷式束之后，气流压力会下降，再经过第二级的二级刷丝束，其通过逐级降低刷式密封承受的密封压差，以达到限制气流从双级刷式密封的高压侧向低压侧泄漏的目的，通过各级间均衡的承受来自高压侧的气体压力，使得一级刷丝束和二级刷丝束承受的气流力、摩擦磨损、摩擦热效应等负荷相当，保证各级刷丝束的寿命一致，避免某级刷丝束承担压降过大而提前失效，进而延长轴承密封装置的使用寿命。
4、可选的，所述通气孔沿圆周方向均匀分布有多个。
5、通过采用上述技术方案，均匀分布的通气孔能够使一级刷丝束和二级刷丝沿圆周的各个位置均能够实现等压差密封，密封效果较好，且不易因局部压差分布不均导致对应的刷丝束失效。
6、可选的，所述二级刷丝束与轴承径向方向的倾斜角度大于一级刷丝束与轴承径向方向的倾斜角度。
7、通过采用上述技术方案，这样增加了高压侧一级刷丝束的柔顺性，主要起降低高压侧气体压力的作用；通过改变倾斜角度而增加了低压侧二级刷丝束的刚度，防止刷丝的过度变形而使双级刷式密封的性能降低。
8、可选的，一级刷丝束与径向方向的倾斜角度为30°～45°，二级刷丝束与径向方向的倾斜角度为45°～60°。
9、可选的，所述二级刷丝束厚度大于一级刷丝束。
10、通过采用上述技术方案，通过减少二级刷丝束的厚度，增加二级刷丝束的气体泄漏量，进而降低二级刷丝束所承受的压力降，使得两级刷丝束所承受的压力降均衡，进而提高双级刷式密封的使用寿命。
11、可选的，所述转子与一级刷丝束和二级刷丝束配合的位置形成密封跑道，密封跑道设置有环形耐磨涂层。
12、通过采用上述技术方案，设置耐磨涂层能够减少转子的磨损，延长使用寿命。
13、可选的，二级刷丝束与转子为间隙配合，一级刷丝束与转子为过盈配合。
14、通过采用上述技术方案，通过增加二级刷丝束内径方向上与密封跑道之间的间隙值，使第二级刷丝束的气体泄漏量增加，进而降低第二级刷丝所承受的压力降，通过增加第二级刷丝束的泄漏量而使第一级刷丝束和第二级刷丝束所承受的压力降均衡，进而提高双级刷式密封的使用寿命。
15、可选的，所述前挡板远离轴承的一侧设置有篦齿结构，所述篦齿结构包括篦齿安装座、第一篦齿本体以及第一静子内环，所述第一篦齿本体位于转子上，第一静子内环位于篦齿安装座上，第一静子内环和第一篦齿本体配合，且所述第一篦齿本体和密封跑道与转子轴线的距离相等。
16、通过采用上述技术方案，第一篦齿和第一静子内环的配合能够限制高压侧的气体泄漏到低压侧，使整体的密封效果更好。
17、可选的，所述转子上形成有台阶面，所述台阶面上设置有第二篦齿本体，所述篦齿安装座上设有与第二篦齿本体配合的第二静子内环，所述第二篦齿本体与转子轴线的距离大于第一篦齿本体与转子轴线之间的距离。
18、通过采用上述技术方案，首先第一篦齿和第二篦齿能够分别起到密封作用，其次第一篦齿和第二篦齿之间形成台阶形的密封界面，能够进一步提升密封效果、降低泄漏量。
19、根据本专利技术的一个方面，提供一种航空发动机，包括上述的轴承腔密封装置。
20、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
21、1.高压侧的气流经过第一级刷丝束之后，气流压力会下降，再经过第二级的二级刷丝束，其通过逐级降低刷式密封承受的密封压差，以达到限制气流从双级刷式密封的高压侧向低压侧泄漏的目的，通过各级间均衡的承受来自高压侧的气体压力，使得一级刷丝束和二级刷丝束承受的气流力、摩擦磨损、摩擦热效应等负荷相当，保证各级刷丝束的寿命一致，避免某级刷丝束承担压降过大而提前失效，进而延长轴承密封装置的使用寿命。
22、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轴承腔密封装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
10.一种航空发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的轴承腔密封装置。
【技术特征摘要】
1.一种轴承腔密封装置，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的轴承腔密封装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的轴承腔密封装置，其特征在于：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：周坤，邹晗阳，梅庆，宋双文，力宁，王晓燕，潘君，邱海涛，李齐飞，翁泽文，谭键，徐发光，
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：
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