[發明專利]高溫部位大端面密封裝置及方法

有效

• 申請號: 201811203259.0
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109139910B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 王英霞;王小玨;王恩天;劉恢先;易洲宇
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: F16J15/08
• 分類號: F16J15/08;F23R3/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發明公開了一種高溫部位大端面密封裝置及密封方法，高溫部位大端面密封裝置用于航空發動機的燃燒室機匣與后外套之間的結合面在高溫工作環境中結合面的密封，結合面直徑為500mm～800mm，包括沿周向設于燃燒室機匣端面上和/或后外套端面上用于形成環形容納腔體的環形凹槽以及鋪設于環形凹槽內用于利用壓縮變形形成環形密封并利用自身的回彈以補償結合面熱效應產生的變形的軟金屬絲，軟金屬絲的直徑大于環形凹槽的深度，通過燃燒室機匣和后外套連接后軟金屬絲的壓縮變形以使燃燒室機匣和后外套之間的結合面密封貼合。

技術領域

本發明涉及端面密封技術領域，特別地，涉及一種高溫部位大端面密封裝置，此外，還涉及一種高溫部位大端面密封方法。

背景技術

對于許多在高溫工作環境中需要密封連接的大型零件，由于零件的結合面直徑比較大，難以通過鋪設密封墊片使零件密封連接，因此通過零件端面的平面度貼合密封，但由于長期處于高溫工作環境，零件的端面容易變形，從而影響結合面的密封效果，特別是對于薄壁類零件。例如在航空發動機中，燃燒室機匣與后外套是通過若干個螺栓和自鎖螺母連接后，結合面涂覆耐熱漆，在裝配時，需要記錄涂膠時間，以保證發動機在試車時，耐熱漆已經完全固化。該結合面直徑較大，約690mm，且為薄壁結構，不易使用墊片等密封結構，主要靠本身平面度貼合和來進行密封。發動機在工作時，機匣和后外套很容易變形，端面會產生不平度，導致密封不良。由于變形問題難以消除，導致端面貼合密封的密封效果差。

發明內容

本發明提供了一種高溫部位大端面密封裝置及密封方法，以解決現有的高溫工作環境中零件通過端面貼合密封的密封效果差的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種高溫部位大端面密封裝置，用于航空發動機的燃燒室機匣與后外套之間的結合面在高溫工作環境中結合面的密封，結合面直徑為500mm～800mm，包括沿周向設于燃燒室機匣端面上和/或后外套端面上用于形成環形容納腔體的環形凹槽以及鋪設于環形凹槽內用于利用壓縮變形形成環形密封并利用自身的回彈以補償結合面熱效應產生的變形的軟金屬絲，軟金屬絲的直徑大于環形凹槽的深度，通過燃燒室機匣和后外套連接后軟金屬絲的壓縮變形以使燃燒室機匣和后外套之間的結合面密封貼合。

進一步地，軟金屬絲的長度大于環形凹槽的周長，軟金屬絲的兩端搭接構成環形，搭接長度為4mm～15mm。

進一步地，軟金屬絲的直徑為環形凹槽的寬度的0.5倍-0.7倍。

根據本發明的另一方面，還提供一種高溫部位大端面密封方法，用于航空發動機的燃燒室機匣與后外套之間的結合面在高溫工作環境中的密封，結合面直徑為500mm～800mm，結合面，包括以下步驟：在燃燒室機匣端面上和/或后外套端面上沿結合面的周向開設環形凹槽；將軟金屬絲的一端固定于環形凹槽內之后沿環形凹槽鋪設于環形凹槽內；通過連接件將燃燒室機匣和后外套裝配固定，環形凹槽內的軟金屬絲壓縮使燃燒室機匣和后外套結合面密封貼合。

進一步地，在燃燒室機匣和/或后外套端面處開設環形凹槽之前，還包括以下步驟，根據燃燒室機匣和后外套結合面的尺寸確定環形凹槽和軟金屬絲的尺寸。

進一步地，確定環形凹槽和軟金屬絲的尺寸，包括以下步驟：確定環形凹槽的寬度，環形凹槽的寬度為結合面寬度的0.1倍-0.3倍；選取直徑為環形凹槽寬度的0.5倍-0.7倍的軟金屬絲；確定環形凹槽的深度，環形凹槽的深度為軟金屬絲直徑的0.6倍-0.7倍。

進一步地，確定環形凹槽和軟金屬絲的尺寸，還包括以下步驟：軟金屬絲比環形凹槽長4mm-15mm。

進一步地，確定環形凹槽和軟金屬絲的尺寸，包括以下步驟：確定環形凹槽的寬度，環形凹槽的寬度為結合面寬度的0.1倍-0.3倍；選取直徑小于環形凹槽寬度的軟金屬絲且環形凹槽的寬度為軟金屬絲直徑的整數倍；確定環形凹槽的深度，環形凹槽的深度為軟金屬絲直徑的0.6倍-0.7倍。