[發明專利]用于渦輪機軸承的墊片裝置，包括兩個彈性密封件

有效

• 申請號: 201380036014.2
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN104411922A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 喬納森·鮑里斯·巴普蒂斯塔
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F16J15/00;F16J15/32;F16J15/44;F16J15/447
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;周偉明

技術領域

本領域涉及渦輪機的領域。其涉及一種用于渦輪機軸承的墊片裝置，以及包括這種裝置的渦輪機。

本發明可適用于任何類型的地面渦輪機或航空渦輪機，特別是涉及例如渦輪風扇引擎和渦輪螺旋槳引擎的飛機渦輪機。更優選地，本發明可適用于一種雙轉子軸流式渦輪風扇。

背景技術

通常，支撐在固定殼體內側旋轉的軸的渦輪機軸承包括設置在殼體中的滾動軸承，在該殼體中確保其潤滑。然而，任何朝向渦輪機的一些隔室的油的遷移均必須避免，因此必須保證在含油軸承殼體與鄰近空氣殼體之間的分離件處的密封性，所述鄰近空氣殼體必須不存在油。

為此，已經提出了幾種解決方案，例如使用與各種實施模式關聯的碳分段的墊片。

圖1圖示使用這種分段的墊片的例子，所述分段的墊片也被稱為分段徑向密封件(SRS)，其具體包括具有碳段的靜密封環。在此附圖中，軸1可通過軸承可旋轉地支撐，所述軸承由殼體2支撐并包括滾動軸承3。根據渦輪機應用中的自身已知設置，可旋轉地與軸1一體的套筒4夾入到滾動軸承3與軸1之間。滾動軸承3包括在殼體5中，其中空氣和油兩者均出現，用于以自身已知的方式確保對滾動軸承3的潤滑。

超過支撐軸承，軸1被所謂空氣殼體6圍繞，所述空氣殼體6應保持無油，因為在渦輪機的一些隔室中上涌的任何油均將不利于正常運轉。因此，密封裝置10設置在軸1與殼體2之間，所述殼體2位于油殼體5與空氣殼體6之間的分隔區。

密封裝置10包括靜密封環7，所述靜密封環7包括碳段，所述碳段使用周向彈簧22把持在一起，此彈簧22使碳段緊靠套筒4。靜密封環7與旋轉表面8相連，所述旋轉表面8可以包括槽12以便于升高。此旋轉表面8相對于迷宮式油出口系統11延伸到圓柱形表面9，以防止油顆粒到達碳段。

靜密封環7通過周向彈簧22和軸向彈簧21保持在金屬支撐罩14(或支撐件14)中，所述軸向彈簧21壓靠環18，所述環18通過停止接頭20固定在支撐件14中。支撐件14不通過利用O形圈19來拉緊而居中，所述O形圈19放置在支撐件14與起蓋子作用的殼體元件24之間，因此使墊片裝置10的靜部分與渦輪機的殼體2相連。

在碳段7與旋轉表面8的各自配合圓柱形表面16和17之間獲得動態緊密性。在碳段7與支撐件14的靜表面23之間獲得靜態緊密性，所述靜表面23位于迷宮式油出口環11處，以避免任何徑向泄露。因此，為了成功地提供滿意的動態緊密性和靜態緊密性，應安裝靜密封環7，以在使用過程中保持相對于轉子的高同心度和相對于靜表面23的垂直度。

然而，如圖1中所示，來自現有技術的，用于分段的墊片的已知組件通常不能夠滿足這些要求，尤其是對于本發明所針對的應用。特別地，考慮到用于支撐件14的選擇材料(即，通常為鋼鐵)由于摩擦力而基本地膨脹選擇用于殼體元件24的材料(即，通常地用于最近引擎的鋁)的膨脹大小的一半，可能難以獲得緊密性。因此，可以圍繞O形圈19創建球形接頭的移動，所述O形圈通過消除摩擦表面之間的接觸來擴大徑向間隙的開口并降低因此獲得的緊密效果。

此外，國際申請WO?2012/022550?A2描述密封裝置的另一例子，所述密封裝置放置在渦輪壓縮機的兩個零件之間，可在不同的壓力下獲得在兩個殼體之間的分離件。

發明內容

因此，需要用于渦輪機軸承的墊片裝置的分段的墊片的新組件來能夠改進裝置在使用過程中的緊密性。特別需要設計分段的墊片的組件，所述組件關于渦輪機部件的材料的選擇適于現有的要求。

本發明目的在于至少部分地克服與現有技術實施例有關的要求和缺點。

因此，根據其一個方面的本發明的一個目的在于提供具有兩個彈性密封件的渦輪機的墊片裝置。所述軸承包括安裝在與軸一體的套筒與殼體之間的滾動軸承。套筒具有旋轉表面，殼體包括起用于墊片裝置的蓋子作用的殼體元件。墊片裝置可將滾動軸承的油殼體從渦輪機的空氣殼體中分離。其包括：

-分段的墊片，其特別包括一個或多個碳段，其密封件與套筒的旋轉表面聯合安裝，以特別確保該裝置的最大密封性，

-用于固定分段的墊片的支撐罩，該罩安裝在套筒與殼體元件之間，支撐罩包括容納第一彈性密封件的第一槽，所述第一彈性密封件用于使在殼體元件上的支撐罩居中，特別地用于使支撐罩的軸線與殼體元件的軸線對齊。

用于渦輪機軸承的墊片裝置的特征在于，支撐罩包括容納第二彈性密封件的第二槽，所述第二彈性密封件用于使在殼體元件上的支撐罩居中。