[發(fā)明專利]級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211636361.6
• 申請(qǐng)日: 2022-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN115898653A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫丹;張靜涵;李玉;孫基生;楊藝瀟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C7/28
• 分類號(hào): F02C7/28;F16J15/3296;F16J15/3288;F16J15/3252
• 代理公司: 沈陽維特專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 李丹

本發(fā)明公開了一種級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)，包括：第一級(jí)刷式密封件、第二級(jí)刷式密封件和軸向均壓孔開度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其中，所述第一級(jí)刷式密封件和第二級(jí)刷式密封件沿轉(zhuǎn)子的軸向設(shè)置，均包括前擋板、刷絲束和后擋板，所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板沿其周向均勻設(shè)置有軸向均壓孔，所述軸向均壓孔開度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)安裝于所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板的后端，用于調(diào)整所述軸向均壓孔的開度。該級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，軸向均壓孔的開度可調(diào)，能夠使兩級(jí)刷式密封各級(jí)壓降達(dá)到均衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的密封結(jié)構(gòu)，特別提供了一種級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

刷式密封是航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的關(guān)鍵部件，其由前擋板、刷絲束、后擋板組成。相對(duì)于傳統(tǒng)的迷宮密封，刷式密封不但具有較好的封嚴(yán)特性，并且是一種柔性接觸式動(dòng)密封技術(shù)，能夠適應(yīng)轉(zhuǎn)子的瞬間徑向變形或偏心運(yùn)動(dòng)，此外，刷式密封的刷絲與轉(zhuǎn)子軸形成柔性接觸，可改善轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性，保證機(jī)組運(yùn)行的安全性，因此刷式密封被廣泛應(yīng)用于航空航天、電力、石化等行業(yè)領(lǐng)域的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中。

單級(jí)刷式密封承壓能力有限，因此，在大壓差條件下通常使用多級(jí)刷式密封。通常，現(xiàn)有的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)各級(jí)結(jié)構(gòu)均相同，在兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)工作的過程中，由于流經(jīng)各級(jí)刷式密封件的氣流體積流量逐級(jí)增加，會(huì)使下游級(jí)壓降占比式中較大，進(jìn)而導(dǎo)致兩級(jí)刷式密封提前失效，此外，兩級(jí)刷式密封各級(jí)壓降的不均衡性會(huì)引起各級(jí)刷絲承受氣流力、摩擦磨損、摩擦熱效應(yīng)等載荷的不均衡性，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致某級(jí)刷絲束出現(xiàn)塑性變形、摩擦磨損、高溫粘連熔斷、疲勞斷裂等故障，直接影響兩級(jí)刷式密封的封嚴(yán)特性與使用壽命。

鑒于此，研制一種級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)，使其能夠在外部驅(qū)動(dòng)力的作用下調(diào)節(jié)各級(jí)壓降的均衡性，使其能夠在高承壓狀態(tài)下依然保證應(yīng)有的封嚴(yán)效果和使用壽命，提高密封性能，成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有刷式密封結(jié)構(gòu)各級(jí)壓降的均衡性差的問題。

本發(fā)明提供了級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)，包括：第一級(jí)刷式密封件、第二級(jí)刷式密封件和軸向均壓孔開度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其中，所述第一級(jí)刷式密封件和第二級(jí)刷式密封件沿轉(zhuǎn)子的軸向設(shè)置，均包括前擋板、刷絲束和后擋板，所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板沿其周向均勻設(shè)置有軸向均壓孔，所述軸向均壓孔開度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)安裝于所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板的后端，包括外齒輪盤、行星齒輪和內(nèi)齒輪盤，所述內(nèi)齒輪盤配合設(shè)置于所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板的后方，且其上設(shè)置有與所述軸向均壓孔配合的對(duì)應(yīng)孔，所述外齒輪盤通過所述行星齒輪嚙合連接于所述內(nèi)齒輪盤的外部，用于通過所述行星齒輪帶動(dòng)所述內(nèi)齒輪盤旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而調(diào)整所述軸向均壓孔的開度。

優(yōu)選，所述對(duì)應(yīng)孔與所述軸向均壓孔的開孔方向相同。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板的后端面設(shè)置有凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)齒輪盤通過第一軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述凸臺(tái)結(jié)構(gòu)上。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述行星齒輪為4個(gè)，沿所述內(nèi)齒輪盤的外周均勻布設(shè)。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二級(jí)刷式密封件的后擋板的后端面上固定設(shè)置有安裝柱，所述行星齒輪通過第二軸承轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述安裝柱上。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述第一級(jí)刷式密封件和第二級(jí)刷式密封件均為焊接式一體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的級(jí)間壓降分配主動(dòng)控制的兩級(jí)刷式密封結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)合理，通過軸向均壓孔開度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對(duì)軸向均壓孔的開度的調(diào)整，進(jìn)而改變第二級(jí)刷式密封出口的有效流道截面積，使兩級(jí)刷式密封各級(jí)壓降達(dá)到均衡，延長兩級(jí)刷式密封的使用壽命，同時(shí)兼顧不同工況下的刷式密封封嚴(yán)要求，提升航空發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：