本发明专利技术公开了一种带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，包括：密封座、密封环瓣和周向弹簧，密封环瓣为多个，配合安装于密封座上并通过周向弹簧夹紧，密封环瓣的内周面上开设有周向卸荷槽、轴向卸荷槽和楔形微织构，轴向卸荷槽为多个，一端与高压入口侧连通，另一端与周向卸荷槽连通，楔形微织构为凹槽结构，沿密封环瓣的周向设置，楔形微织构的一端与轴向卸荷槽连通，另一端与密封环瓣的内周面相接，且楔形微织构的深度沿转子的转动方向逐渐减小。该带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构可以显著增强环瓣式浮环密封周向流体动压效应，降低转速工况下密封环磨损程度，拓宽环瓣式浮环密封适用工况，延长环瓣式浮环密封服役寿命。浮环密封服役寿命。浮环密封服役寿命。
【技术实现步骤摘要】
带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构
[0001]本专利技术涉及航空发动机轴承腔密封领域，特别提供了一种带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构。
技术介绍
[0002]环瓣式浮环密封主要应用于航空发动机轴承腔，主要作用是防止滑油向外界泄漏，同时防止高压气体向轴承腔泄漏，是现代航空发动机较为理想的密封装置。然而，在发动机低转速工况条件下，密封环瓣极易与转子发生碰磨失效，严重影响发动机性能并引发失效故障。密封环瓣与转子发生碰磨产生的原因是由于低转速工况条件下，密封环瓣产生的动压润滑效应发生功能性失效，即产生的动压效果无法保证密封环瓣浮起，且由于密封环瓣自身重力作用，搭靠在转子上，会导致密封面的磨损。
[0003]因此，提出一种新型的环瓣式浮环密封结构，以有效增强流体动压效果，保证密封环瓣浮起，减少密封环磨损，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，以解决密封环瓣在发动机低转速阶段极易与转子发生碰磨失效，严重影响发动机性能并引发失效故障的问题。
[0005]本专利技术提供的技术方案是：带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，包括：密封座、密封环瓣和周向弹簧，其中，所述密封环瓣为多个且沿转子的周向设置于所述密封座上，并通过设置于密封环瓣外周的周向弹簧夹紧，实现对工质的密封，所述密封环瓣的内周面上开设有周向卸荷槽、轴向卸荷槽和楔形微织构，所述轴向卸荷槽为多个，沿所述密封环瓣的周向间隔设置，所述轴向卸荷槽的一端与高压入口侧连通，另一端与所述周向卸荷槽连通，所述楔形微织构为凹槽结构，沿所述密封环瓣的周向设置，所述楔形微织构的一端与所述轴向卸荷槽连通，另一端与所述密封环瓣的内周面相接，且所述楔形微织构的深度沿所述转子的转动方向逐渐减小。
[0006]优选，所述密封环瓣的内周面上还开设有周向拉毛槽，所述周向拉毛槽设置于所述周向卸荷槽与高压入口端之间，所述周向拉毛槽的两端分别与位于其两端的轴向卸荷槽连通。
[0007]进一步优选，所述周向拉毛槽对称设置于所述楔形微织构的两侧。
[0008]进一步优选，所述周向拉毛槽的截面呈等腰三角形，所述等腰三角形的顶角角度范围为40～60度。
[0009]进一步优选，所述密封环瓣的两端对应设置有搭接槽和搭接头。
[0010]进一步优选，所述密封环瓣上的轴向卸荷槽的数量比所述楔形微织构的数量多一个。
[0011]进一步优选，所述周向卸荷槽的截面呈矩形，所述轴向卸荷槽的截面呈弧形，所述
轴向卸荷槽的最大深度与所述周向卸荷槽的深度相等。
[0012]进一步优选，所述楔形微织构的最大深度为15um～20um，最小深度为0～7um。
[0013]进一步优选，所述密封环瓣的高压入口端面设置有轴向弹簧容纳槽，所述轴向弹簧容纳槽内配合安装有轴向压缩弹簧，所述轴向压缩弹簧与固定设置的挡板相抵，用于将所述密封环瓣压紧于所述密封座上。
[0014]进一步优选，所述密封环瓣为3～5个。
[0015]本专利技术提供的带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，通过在密封环瓣上设置周向卸荷槽、轴向卸荷槽和楔形微织构并使楔形微织构的一端与轴向卸荷槽连通，另一端与密封环瓣的内周面相接，同时，楔形微织构的深度沿所述转子的转动方向逐渐减小，可以显著增强环瓣式浮环密封周向流体动压效应，降低转速工况下密封环瓣的磨损程度，拓宽环瓣式浮环密封适用工况，延长环瓣式浮环密封服役寿命。
附图说明
[0016]下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：
[0017]图1为本专利技术提供的带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封的轴向剖面图；
[0018]图2为密封环瓣的结构示意图；
[0019]图3为密封环瓣与转子的截面图。
具体实施方式
[0020]下面将结合具体的实施方案对本专利技术进行进一步的解释，但并不局限本专利技术。
[0021]为了解决以往环瓣式浮环密封结构在低转速工况条件下无法保证密封环瓣浮起，易导致密封面磨损的问题，如图1至图3所示，本专利技术提供了一种带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，包括：密封座1、密封环瓣2和周向弹簧3，其中，所述密封环瓣2为多个且沿转子10的周向设置于所述密封座1上，并通过设置于密封环瓣2外周的周向弹簧3夹紧，实现对工质的密封，其中，所述密封环瓣的外周面优选设置有与所述周向弹簧配合的周向凹槽，所述密封环瓣2优选为3～5个，所述密封环瓣2的内周面上开设有周向卸荷槽21、轴向卸荷槽22和楔形微织构23，所述轴向卸荷槽22为多个，沿所述密封环瓣2的周向间隔设置，所述轴向卸荷槽22的一端与高压入口侧连通，另一端与所述周向卸荷槽21连通，起到引流作用，使高压侧介质流入密封内，所述楔形微织构23为凹槽结构，沿所述密封环瓣2的周向设置，所述楔形微织构23的一端与所述轴向卸荷槽22连通，另一端与所述密封环瓣2的内周面相接，且所述楔形微织构23的深度沿所述转子10的转动方向逐渐减小，转子运动时，流体从轴向卸荷槽流入楔形微织构。
[0022]该带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，通过在密封环瓣上设置周向卸荷槽、轴向卸荷槽和楔形微织构并使楔形微织构的一端与轴向卸荷槽连通，另一端与密封环瓣的内周面相接，同时，楔形微织构的深度沿所述转子的转动方向逐渐减小，可以显著增强环瓣式浮环密封周向流体动压效应，降低转速工况下密封环瓣的磨损程度，拓宽环瓣式浮环密封适用工况，延长环瓣式浮环密封服役寿命。
[0023]作为技术方案的改进，如图2所示，所述密封环瓣2的内周面上还开设有周向拉毛槽24，所述周向拉毛槽24设置于所述周向卸荷槽21与高压入口端之间，所述周向拉毛槽24
的两端分别与位于其两端的轴向卸荷槽22连通，所述周向拉毛槽24可以储存开启及闭合工况下环瓣式浮环密封不可避免产生的磨损细屑，从而降低密封环瓣的磨损程度。
[0024]如图2所示，所述周向拉毛槽24对称设置于所述楔形微织构23的两侧，优选，所述楔形微织构23与所述周向卸荷槽21的距离等于所述楔形微织构23与所述密封环瓣2的高压入口端面的距离。
[0025]作为技术方案的改进，所述周向拉毛槽24的截面呈等腰三角形，所述等腰三角形的顶角角度范围为40～60度。
[0026]作为技术方案的改进，如图2、图3所示，所述密封环瓣2的两端对应设置有搭接槽25和搭接头26，用于实现相邻密封环瓣之间的配合搭接。
[0027]作为技术方案的改进，如图2、图3所示，所述密封环瓣2上的轴向卸荷槽22的数量比所述楔形微织构23的数量多一个，轴向卸荷槽22的数量根据密封结构的直径具体确定，优选为4～7个。
[0028]作为技术方案的改进，如图2、图3所示，所述周向卸荷槽21的截面呈矩形，所述轴向卸荷槽22的截面呈弧形，所述轴向卸荷槽22的最大深度与所述周向卸荷槽21的深度相等。
[0029]作为技术方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，其特征在于，包括：密封座(1)、密封环瓣(2)和周向弹簧(3)，其中，所述密封环瓣(2)为多个且沿转子(10)的周向设置于所述密封座(1)上，并通过设置于密封环瓣(2)外周的周向弹簧(3)夹紧，实现对工质的密封，所述密封环瓣(2)的内周面上开设有周向卸荷槽(21)、轴向卸荷槽(22)和楔形微织构(23)，所述轴向卸荷槽(22)为多个，沿所述密封环瓣(2)的周向间隔设置，所述轴向卸荷槽(22)的一端与高压入口侧连通，另一端与所述周向卸荷槽(21)连通，所述楔形微织构(23)为凹槽结构，沿所述密封环瓣(2)的周向设置，所述楔形微织构(23)的一端与所述轴向卸荷槽(22)连通，另一端与所述密封环瓣(2)的内周面相接，且所述楔形微织构(23)的深度沿所述转子(10)的转动方向逐渐减小。2.按照权利要求1所述带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，其特征在于：所述密封环瓣(2)的内周面上还开设有周向拉毛槽(24)，所述周向拉毛槽(24)设置于所述周向卸荷槽(21)与高压入口端之间，所述周向拉毛槽(24)的两端分别与位于其两端的轴向卸荷槽(22)连通。3.按照权利要求2所述带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密封结构，其特征在于：所述周向拉毛槽(24)对称设置于所述楔形微织构(23)的两侧。4.按照权利要求2所述带有周向收敛楔形微织构的环瓣式浮环密...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵欢，王双，孙丹，任国哲，张国臣，温帅方，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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