[發明專利]低泄漏長壽命的浮環密封裝置

在審

• 申請號: 202210561817.0
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN115126877A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 孫丹;姜金裕;趙歡;王雙;張然;李延鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: F16J15/44
• 分類號: F16J15/44;F16J15/32
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 李丹

本發明公開了一種低泄漏長壽命的浮環密封裝置，包括：密封座、浮環、人字型金屬箔片、彈性金屬密封環、密封墊圈、緊固螺栓和蓋板，其中，密封座與蓋板通過緊固螺栓固定連接，中部形成一環形腔，密封墊圈設置于蓋板與密封座對接的端面之間，浮環為一整環，配合設置于環形腔內，浮環的內周伸出環形腔，人字形金屬箔片為多個，沿浮環的外周均勻設置于浮環與密封座之間，限位連接浮環與密封座，彈性金屬密封環設置于環形腔內，用于將浮環密封壓緊于蓋板與密封座之間。該低泄漏長壽命的浮環密封裝置，結構合理，可避免浮環與密封座產生摩擦，延長密封的使用壽命，可防止浮環隨轉子轉動，還可以防止流體從浮環背部泄漏。

技術領域

本發明涉及旋轉機械的浮環密封裝置，特別提供了一種低泄漏長壽命的浮環密封裝置。

背景技術

浮環密封是間隙式圓周密封，工作時流體流經浮環與轉子之間的間隙，會發生流體動壓效應，對密封環產生動壓浮升力，當動壓浮升力比密封環的重力、密封環與密封座端面接觸負荷的摩擦力的聯合作用力大時，密封環與轉子之間將被流體膜間隔開來，避免密封環與轉子摩擦。

浮環密封如今已在航空發動機的實際工作中應用十分廣泛，但是浮環密封時常發生故障，故障現象包括：浮環密封與密封座摩擦力過大，導致開啟力增大，當浮升力小于聯合作用力時，浮環會落在轉子上，使浮環密封內側與轉子表面有磨損，造成在后續的使用中浮環與轉子間隙增大、浮環在開機或轉子轉動過程中產生接觸，即浮環不能很好的對中和浮動，導致密封作用失效。另外，現有浮環密封的防轉銷一般采用波形彈簧或螺旋壓縮彈簧，密封效果降低，密封氣體會從浮環的背部泄漏，增大了泄漏量。

因此，提出一種低泄漏長壽命的浮環密封裝置，以降低浮環密封的泄漏量并提高其使用壽命，成為亟待解決的問題。

發明內容

鑒于此，本發明的目的在于提供一種低泄漏長壽命的浮環密封裝置，以解決現有浮環密封結構存在的浮環易磨損、隨轉子轉動、泄露量大等問題。

本發明提供了一種低泄漏長壽命的浮環密封裝置，包括：密封座、浮環、人字型金屬箔片、彈性金屬密封環、密封墊圈、緊固螺栓和蓋板，其中，所述密封座與所述蓋板通過所述緊固螺栓固定連接，中部形成一環形腔，所述密封墊圈設置于所述蓋板與所述密封座對接的端面之間，用于實現兩者的密封連接，所述密封座的內周均勻設置有軸向卡槽，所述浮環為一整環，配合設置于所述環形腔內，所述浮環的內周伸出所述環形腔，用于與轉子的外周配合，所述浮環的外周設置有與所述軸向卡槽一一對應的軸向楔形槽，所述人字形金屬箔片與所述軸向楔形槽和所述軸向卡槽一一對應，頂端配合設置于所述軸向卡槽內，底端配合設置于所述軸向楔形槽內，用于對所述浮環起支撐和防轉作用，所述彈性金屬密封環設置于所述環形腔內，用于將所述浮環密封壓緊于所述蓋板與所述密封座之間，防止流體從所述浮環的背部泄漏。

優選，所述密封座的切面呈L型。

進一步優選，所述彈性金屬密封環的切面呈U型，所述彈性金屬密封環的兩個側面分別與所述蓋板和所述浮環的側面相抵，所述彈性金屬密封環的開口朝向所述密封座的內周面。

進一步優選，所述蓋板的切面呈L型，所述彈性金屬密封環的底面與所述蓋板的軸向端面相抵。

進一步優選，所述彈性金屬密封環的高度與所述浮環位于所述環形腔內的高度相當。

進一步優選，所述浮環外周設置的軸向楔形槽為6個。

進一步優選，所述浮環為石墨環。

本發明提供的低泄漏長壽命的浮環密封裝置，通過采用人字型金屬箔片連接密封座與浮環，在不影響浮環浮動的同時，可以使浮環始終與轉子保持一定距離，避免兩者產生摩擦，延長密封的使用壽命，還可以防止浮環隨轉子轉動，通過彈性金屬密封環（起到密封和彈簧的作用）將浮環密封壓緊于蓋板與密封座之間，可以有效防止流體從浮環的背部泄漏。

附圖說明

下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明：