[實用新型]一種引氣蝶閥密封結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222826647.2
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN218954058U
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 栗秀中;賈慧杰;曹學(xué)敏;李浩;李小明;權(quán)思哲;羅沖
• 申請（專利權(quán)）人: 新鄉(xiāng)航空工業(yè)(集團)有限公司
• 主分類號: F16K1/226
• 分類號: F16K1/226;F16K1/32;F16K27/02;F16K41/06
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 俞曉祥

本實用新型屬于航空發(fā)動機引氣控制技術(shù)，具體涉及一種引氣蝶閥外部密封結(jié)構(gòu)。依靠墊片的變形保證蝶閥外部密封性，直接影響發(fā)動機的安全。本實用新型的引氣蝶閥密封結(jié)構(gòu)，該引氣蝶閥在殼體內(nèi)安裝有軸，在軸上套裝有蝶板，在軸上端的密封結(jié)構(gòu)包括上端蓋、壓蓋和密封座，通過上端蓋將壓蓋壓緊在密封座上，密封座與殼體之間具有第一金屬密封圈，密封座與軸之間具有第二柔性石墨環(huán)；第一柔性石墨環(huán)套裝在軸上，并被壓緊在上端蓋與壓蓋之間；在軸下端的密封結(jié)構(gòu)包括下端蓋、蝶形彈簧和墊塊，在下端蓋與殼體對接的端面上具有第二金屬密封圈，通過蝶形彈簧和墊塊對下端蓋提供預(yù)緊力。密封性能好，摩擦力低，滿足了航空發(fā)動機引氣系統(tǒng)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于航空發(fā)動機引氣控制技術(shù)，具體涉及一種引氣蝶閥外部密封結(jié)構(gòu)，適應(yīng)航空發(fā)動機引氣系統(tǒng)高溫高壓環(huán)境。

背景技術(shù)

航空發(fā)動機引氣控制系統(tǒng)中安裝的引氣蝶閥，為了保證產(chǎn)品在高溫708℃、高壓5MPa下的外部密封性，通常使用金屬密封圈和金屬密封墊片組合密封形式，保證產(chǎn)品的外部泄漏量，由于金屬密封圈的可壓縮性小，為了保證高溫、高壓空氣不泄漏到產(chǎn)品外部，金屬密封圈必須與蝶閥的轉(zhuǎn)動軸緊緊貼合，當(dāng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)軸需要克服金屬密封圈的彈力才可以轉(zhuǎn)動，為了保證產(chǎn)品的外部密封性，通常金屬密封圈彈力較大，金屬密封圈與轉(zhuǎn)軸的摩擦力就會很大，這樣需要驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的力較大，直接影響了產(chǎn)品的最小啟動力和開關(guān)特性。

為了保證蝶閥外部密封性，經(jīng)常增加金屬密封墊片，依靠墊片的變形，保證產(chǎn)品的密封性，金屬密封墊片設(shè)置的厚度一般在0.1～0.3mm之間，由于密封墊片較薄，在高溫708℃、高壓5MPa氣體作用下，經(jīng)常會被吹裂，吹裂的墊片掉落在發(fā)動機管路里，直接影響發(fā)動機的安全。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是：提出一種密封性好、摩擦力小，質(zhì)量安全可靠，能夠滿足高溫708℃、高壓5MPa條件下的蝶閥外部密封結(jié)構(gòu)。

本實用新型的引氣蝶閥密封結(jié)構(gòu)，該引氣蝶閥在殼體內(nèi)安裝有軸，在軸上套裝有蝶板，在軸上端的密封結(jié)構(gòu)包括上端蓋、壓蓋和密封座，通過上端蓋將壓蓋壓緊在密封座上，密封座與殼體之間具有第一金屬密封圈，密封座與軸之間具有第二柔性石墨環(huán)；第一柔性石墨環(huán)套裝在軸上，并被壓緊在上端蓋與壓蓋之間；

在軸下端的密封結(jié)構(gòu)包括下端蓋、蝶形彈簧和墊塊，在下端蓋與殼體對接的端面上具有第二金屬密封圈，通過蝶形彈簧和墊塊對下端蓋提供預(yù)緊力。

有利地，軸上端支撐在上軸承中，在上軸承與壓蓋之間安裝所述密封座，密封座為帶凸臺的環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)面具有第二柔性石墨環(huán)的安裝槽，在凸臺部分還套裝有壓環(huán)，在壓環(huán)與凸臺軸向的相對面之間安裝所述第一金屬密封圈。

有利地，所述壓蓋為帶凸臺的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述上端蓋具有沉孔，壓蓋凸臺插入該沉孔中并擠壓所述第一柔性石墨環(huán)。

有利地，軸下端支撐在下軸承中。

有利地，上軸承與軸之間還具有上襯套。

有利地，下軸承與軸之間還具有下襯套。

與現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)相比較，密封性能提高了42％，摩擦力減小了75％，提出了一種密封性能好，摩擦力低，使用壽命長的引氣蝶閥外部泄漏密封結(jié)構(gòu)，滿足了航空發(fā)動機引氣系統(tǒng)的要求。

通過柔性石墨環(huán)組件和增加金屬密封圈進行端面密封，替代金屬密封墊片，防止金屬密封墊片破裂并起到密封作用。金屬密封圈安裝在下端蓋密封槽中，通過螺栓組件固定在通道組件的下端面，通過金屬密封圈的壓縮變形，保證氣體的泄漏。對金屬密封圈材料規(guī)定為鎳基合金，耐高溫、耐高壓。金屬密封圈安裝尺寸按標(biāo)準槽尺寸進行設(shè)計，保證一定的壓縮量，保證密封性。柔性石墨環(huán)組件安裝在柔性石墨環(huán)座的槽中，套在轉(zhuǎn)軸的外表面，通過柔性石墨環(huán)的壓縮變形，保證氣體的泄漏。對柔性石墨環(huán)材料規(guī)定為碳石墨板，耐高溫、耐高壓。柔性石墨環(huán)安裝尺寸按標(biāo)準槽尺寸進行設(shè)計，保證一定的壓縮量，保證密封性。