[發(fā)明專利]一種高壓指尖與碳纖維刷絲組合密封裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810411372.1
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108757052B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張延超;趙蕊;尹明虎;崔亞輝
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 韓玙

本發(fā)明公開了一種高壓指尖與碳纖維刷絲組合密封裝置，包括前擋板、高壓指尖密封片、低壓指尖密封片、碳纖維刷束體和后擋板，高壓指尖密封片位于前擋板的內(nèi)側(cè)，低壓指尖密封片位于高壓指尖密封片的側(cè)部，碳纖維刷束體位于低壓指尖密封片的側(cè)部，碳纖維刷束體后擋板接觸，高壓指尖密封片、低壓指尖密封片和碳纖維刷束體的外徑根部通過熔焊工藝連接成一體，并夾緊于前擋板與后擋板之間形成熔焊區(qū)，低壓指尖密封片與碳纖維刷束體之間設(shè)置有指尖擋板，前擋板、指尖擋板、碳纖維刷束體和后擋板均套設(shè)于轉(zhuǎn)子上。該刷式密封裝置中高壓指尖密封片具有較好的耐高壓性，碳纖維刷絲具有自潤滑性，減少刷絲與轉(zhuǎn)子之間的磨損，刷絲使用壽命長。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于密封裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓指尖與碳纖維刷絲組合密封裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的密封裝置大多為篦齒密封，若其安裝間隙過小，則易造成動靜部件之間碰磨，損壞設(shè)備；若其安裝間隙過大，則泄漏增加，無法達(dá)到密封要求，同時篦齒容易磨損，且泄漏量會隨著設(shè)備運行時間的延長而逐漸增大。而刷式密封裝置是一種接觸性密封，其為零間隙安裝，可顯著提高大功率汽輪機(jī)的工作效率和可靠性的先進(jìn)動密封技術(shù)，是傳統(tǒng)迷宮式密封的理想換代產(chǎn)品。

一般來說，刷式密封由保護(hù)擋板，柔性的刷絲體，支撐擋板組成。柔性的刷絲體由細(xì)長的金屬絲緊密排列組成，一般為鎳基或鈷基合金。但這種刷式密封結(jié)構(gòu)刷絲易斷裂，且在工作時，刷絲與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生高速摩擦，刷絲不斷磨損、燒尖，影響刷式密封封嚴(yán)性能和刷絲使用壽命。碳纖維是一種高性能纖維材料，廣泛應(yīng)用于航空航天，能源裝備，交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。本發(fā)明提出的碳纖維刷絲可有效避免傳統(tǒng)刷式密封的缺點，可提高刷式密封的性能和刷絲使用壽命。

另外,刷式密封還具有泄漏率低、占用軸向空間小、轉(zhuǎn)子動力學(xué)性能優(yōu)越、運行持久穩(wěn)定等特點，但是，在高壓差下，刷絲容易發(fā)生軸向變形，從而導(dǎo)致密封失效。因此，采用高壓指尖與碳纖維刷絲組合的密封裝置，用以提高刷式密封的性能和刷絲使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高壓指尖與碳纖維刷絲組合密封裝置，解決了現(xiàn)有刷式密封在高壓差下軸向變形較大的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種高壓指尖與碳纖維刷絲組合密封裝置，包括前擋板、高壓指尖密封片、低壓指尖密封片、熔焊區(qū)、碳纖維刷束體和后擋板，高壓指尖密封片位于前擋板的內(nèi)側(cè)，低壓指尖密封片位于高壓指尖密封片的側(cè)部，碳纖維刷束體位于低壓指尖密封片的側(cè)部，碳纖維刷束體與后擋板接觸，高壓指尖密封片、低壓指尖密封片和碳纖維刷束體的外徑根部通過熔焊工藝連接成一體，并夾緊于前擋板與后擋板之間形成熔焊區(qū)，低壓指尖密封片與碳纖維刷束體之間設(shè)置有指尖擋板，前擋板、指尖擋板、碳纖維刷束體和后擋板均套設(shè)于轉(zhuǎn)子上。

本發(fā)明的特點還在于，

前擋板與高壓指尖密封片之間設(shè)置有遮流板。

遮流板呈環(huán)形結(jié)構(gòu)，且遮流板上沿圓周方向開設(shè)多個V形縫隙。

后擋板靠近碳纖維刷束體的表面開設(shè)有環(huán)狀的減壓槽。

高壓指尖密封片的軸向厚為3mm～4mm，低壓指尖密封片的軸向厚度為0.2mm～0.4mm。

碳纖維刷束體由多排均勻豎直設(shè)置的碳纖維刷絲組成，碳纖維刷絲的直徑為0.03mm～0.05mm，碳纖維刷束體的軸向總厚度為0.3mm～5mm。

指尖擋板的內(nèi)環(huán)面上沿圓周方向均勻開設(shè)有多個凹槽，凹槽的深度為0.2mm～0.4mm。

本發(fā)明的有益效果是，該刷式密封裝置中高壓指尖密封片具有較好的耐高壓性，有效減少了刷絲在高壓下軸向變形，碳纖維刷絲具有自潤滑性，能夠減少刷絲與轉(zhuǎn)子之間的磨損，刷絲使用壽命長。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種高壓指尖與碳纖維刷絲組合密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；