圓周石墨密封裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種圓周石墨密封裝置，其包括密封殼體及石墨環(huán)組件；密封殼體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且固定于軸承腔的安裝座，密封殼體至少包括沿徑向向密封跑道延伸的徑向密封部；石墨環(huán)組件呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且至少包括一個(gè)石墨環(huán)，石墨環(huán)具有朝向徑向密封部的徑向密封面以及朝向密封跑道的軸向密封面；其中，石墨環(huán)組件通過一定位組件定位于密封殼體，使徑向密封面抵頂于徑向密封部而形成密封，并使軸向密封面與密封跑道的外壁之間形成密封，且軸向密封面與密封跑道的外壁之間具有一間隙。本發(fā)明將石墨環(huán)組件套設(shè)于軸承腔與密封跑道之間，由于石墨環(huán)與密封跑道之間為非接觸式密封，則允許有少量氣體泄漏到軸承腔，進(jìn)而提升滑油密封效果，且能夠減小石墨環(huán)的磨損。
【專利說明】
圓周石墨密封裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的密封技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種圓周石墨密封
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸承腔密封裝置的主要功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的軸承腔與發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流環(huán)境有效地隔離，保護(hù)軸承和潤滑油免受氣流流路環(huán)境損害，并防止軸承腔內(nèi)的潤滑油泄漏。
[0003]現(xiàn)有的主軸承腔密封，能夠保護(hù)軸承和潤滑油免受高壓側(cè)高溫氣體損害，一是需要避免軸承腔內(nèi)的潤滑油進(jìn)入到高壓側(cè)，二是允許有少量高壓側(cè)氣體進(jìn)入到軸承腔，防止軸承腔內(nèi)滑油向外泄漏，同時(shí)保證軸承腔內(nèi)的壓力，不致造成回油困難。在現(xiàn)有航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)使用中，多采用篦齒密封裝置對(duì)主軸承腔進(jìn)行密封。如圖1所示，圖1中代表性地示出了一種現(xiàn)有的篦齒密封裝置的軸向剖視圖。篦齒密封裝置由封嚴(yán)圈101、耐磨涂層102、篦齒密封件103等組成，一般情況下，篦齒密封件103作為轉(zhuǎn)子，封嚴(yán)圈101和耐磨涂層102作為靜子，以防轉(zhuǎn)子和靜子相接觸產(chǎn)生磨損，因此轉(zhuǎn)子和靜子間留有一定間隙，當(dāng)高壓側(cè)300氣體進(jìn)入到轉(zhuǎn)子與靜子的間隙時(shí)，在篦齒齒間形成漩渦流，使流體產(chǎn)生自密封效應(yīng)，進(jìn)而各齒間的流體壓力逐級(jí)削弱，達(dá)到密封效果。同時(shí)篦齒齒腔內(nèi)的漩渦流，在齒腔內(nèi)產(chǎn)生氣動(dòng)彈性力，該氣動(dòng)彈性力在一定條件下會(huì)表現(xiàn)為一種負(fù)阻尼力，會(huì)引起轉(zhuǎn)子的自激振動(dòng)，成為造成高速轉(zhuǎn)子振動(dòng)的重要原因之一，為有效改善氣動(dòng)彈性力對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)的影響，采用合理的篦齒密封結(jié)構(gòu)形式，如階梯式結(jié)構(gòu)、迷宮式結(jié)構(gòu)等，經(jīng)過多年的發(fā)展，提高篦齒密封裝置的密封性能的空間較為有限，發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提升潛力愈發(fā)減小。
[0004]上述篦齒密封裝置屬于非接觸式密封結(jié)構(gòu)，靜子與轉(zhuǎn)子間有間隙，泄漏量大，而且在發(fā)動(dòng)機(jī)以慢車狀態(tài)向最大功率狀態(tài)的加速過程中，因離心力作用轉(zhuǎn)子急驟膨脹，靜子和轉(zhuǎn)子間隙變小，由于篦齒密封裝置中轉(zhuǎn)子和靜子間無跟隨作用，軸的振動(dòng)和偏移使得篦齒齒尖和涂層磨損，造成不可復(fù)原的永久性的間隙增大，封嚴(yán)效果下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種密封效果較佳且壽命較長(zhǎng)的圓周石墨密封裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圓周石墨密封裝置，密封于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承腔與高壓側(cè)之間，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)還包括設(shè)于所述軸承腔與所述高壓側(cè)之間的密封跑道；其中，所述圓周石墨密封裝置包括密封殼體以及石墨環(huán)組件;所述密封殼體呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且固定于所述軸承腔的安裝座，所述密封殼體至少包括沿徑向向所述密封跑道延伸的徑向密封部;所述石墨環(huán)組件呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且至少包括一個(gè)石墨環(huán)，所述石墨環(huán)具有朝向所述徑向密封部的徑向密封面以及朝向所述密封跑道的軸向密封面;其中，所述石墨環(huán)組件通過一定位組件定位于所述密封殼體，使所述徑向密封面抵頂于所述徑向密封部而形成密封，并使所述軸向密封面與所述密封跑道的外壁之間形成密封，且所述軸向密封面與所述密封跑道的外壁之間具有一間隙。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述密封殼體包括固定部以及密封部;所述固定部固定于所述安裝座;所述密封部連接于所述固定部，所述密封部的軸向截面呈L型，其具有沿軸向向所述高壓側(cè)延伸的軸向密封部以及所述徑向密封部。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述定位組件設(shè)于所述密封殼體的軸向密封部。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述定位組件包括彈性卡圈；所述彈性卡圈固定于所述密封殼體且沿徑向向所述密封跑道延伸；其中，所述石墨環(huán)具有朝向所述高壓側(cè)的定位面，所述彈性卡圈抵頂于所述定位面而定位所述石墨環(huán)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述定位組件還包括波紋彈簧;所述波紋彈簧設(shè)于所述彈性卡圈與所述石墨環(huán)的定位面之間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述定位組件還包括兩塊環(huán)狀墊片;所述兩塊環(huán)狀墊片分別墊設(shè)于所述波紋彈簧與所述彈性卡圈之間以及所述波紋彈簧與所述石墨環(huán)的定位面之間。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述石墨環(huán)組件還包括環(huán)套;所述環(huán)套呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且套設(shè)于所述石墨環(huán)的外周。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述石墨環(huán)與所述環(huán)套為過盈配合。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述環(huán)套的接觸所述石墨環(huán)的內(nèi)圈表面上開設(shè)有呈環(huán)狀的卸荷槽。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施方式，所述卸荷槽將所述環(huán)套的內(nèi)圈表面分隔出兩個(gè)徑向間隔的環(huán)狀接觸面，所述兩個(gè)環(huán)狀接觸面經(jīng)過吹砂處理。
[0017]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:
[0018]本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置，利用密封殼體設(shè)置石墨環(huán)組件，且石墨環(huán)組件套設(shè)于軸承腔與高壓側(cè)之間，使石墨環(huán)與密封殼體之間形成徑向密封，并使石墨環(huán)與密封跑道之間形成軸向密封。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置在應(yīng)用于例如航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，能夠提供較佳的密封效果。同時(shí)，由于石墨環(huán)與密封跑道之間為非接觸式密封，則允許有少量氣體泄漏到軸承腔，進(jìn)而提升滑油密封效果，且能夠減小石墨環(huán)的磨損，提高圓周石墨密封裝置的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]通過結(jié)合附圖考慮以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明，本發(fā)明的各種目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。附圖僅為本發(fā)明的示范性圖解，并非一定是按比例繪制。在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記始終表示相同或類似的部件。其中:
[0020]圖1是一種現(xiàn)有的篦齒密封裝置的軸向剖視圖；
[0021]圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施方式示出的一種圓周石墨密封裝置的軸向剖視圖；
[0022]圖3是圖2中示出的圓周石墨密封裝置的石墨環(huán)組件的軸向剖視圖；
[0023]圖4是圖3中示出的石墨環(huán)組件的環(huán)套的軸向剖視圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0025]101.封嚴(yán)圈；102.耐磨涂層；103.篦齒密封件;200.軸承腔;201.安裝座;300.高壓側(cè);400.密封跑道;500.圓周石墨密封裝置;510.密封殼體;511.固定部;5121.徑向密封部；5122.軸向密封部;520.石墨環(huán)組件;521.石墨環(huán);522.環(huán)套;5221.卸荷槽;530.定位組件；531.彈性卡圈；532.波紋彈簧;533.環(huán)狀墊片；540.固定件;A.徑向密封面;B.軸向密封面；C.定位面;D.環(huán)狀接觸面。
【具體實(shí)施方式】
[0026]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0027]在對(duì)本發(fā)明的不同示例性實(shí)施方式的下面描述中，參照附圖進(jìn)行，所述附圖形成本發(fā)明的一部分，并且其中以示例方式顯示了可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的多個(gè)方面的不同示例性結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和步驟。應(yīng)理解，可以使用部件、結(jié)構(gòu)、示例性裝置、系統(tǒng)和步驟的其他特定方案，并且可在不偏離本發(fā)明范圍的情況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能性修改。而且，雖然本說明書中可使用術(shù)語“端部”、“之間”、“側(cè)”等來描述本發(fā)明的不同示例性特征和元件，但是這些術(shù)語用于本文中僅出于方便，例如根據(jù)附圖中所述的示例的方向。本說明書中的任何內(nèi)容都不應(yīng)理解為需要結(jié)構(gòu)的特定三維方向才落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0028]參閱圖2，圖2中代表性地示出了能夠體現(xiàn)本發(fā)明的原理的圓周石墨密封裝置500的抽象剖視圖。在該示例性實(shí)施方式中，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500是以航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)為例進(jìn)行說明的。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，為將該圓周石墨密封裝置500應(yīng)用于其他種類的發(fā)動(dòng)機(jī)中，而對(duì)下述的【具體實(shí)施方式】做出多種改型、添加、替代、刪除或其他變化，這些變化仍在本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500的原理的范圍內(nèi)。
[0029]如圖2所示，在本實(shí)施方式中，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500能夠密封于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承腔200與高壓側(cè)300之間，該航空發(fā)動(dòng)機(jī)可例如為航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括設(shè)于軸承腔200與高壓側(cè)300之間的密封跑道400。其中，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500主要包括密封殼體510、石墨環(huán)組件520以及定位組件530。配合參閱圖3和圖4，圖3中代表性地示出了能夠體現(xiàn)本發(fā)明的原理的圓周石墨密封裝置500的石墨環(huán)組件520的軸向剖視圖；圖4中代表性地示出了能夠體現(xiàn)本發(fā)明的原理的圓周石墨密封裝置500的石墨環(huán)組件520的環(huán)套522的軸向剖視圖。以下結(jié)合圖2至圖4，對(duì)本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500的各主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0030]需要說明的是，在以下描述中，為了便于理解與說明，是以航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸方向?yàn)檩S向，并以其垂直于該軸向的徑向方向?yàn)閺较蚨M(jìn)行說明的。
[0031]如圖2所示，在本實(shí)施方式中，密封殼體510固定于軸承腔200的安裝座201上，且以徑向的圓周方向環(huán)繞密封于密封跑道400與軸承腔200的安裝座201(安裝座201環(huán)繞于密封跑道400軸向上一側(cè)設(shè)置)之間，以在位于密封跑道400軸向的兩側(cè)的軸承腔200與高壓側(cè)300之間形成圓周狀密封。其中，密封殼體510主要包括固定部511以及密封部。具體而言，在本實(shí)施方式中，固定部511通過例如螺栓的固定件540可拆卸地固定在安裝座201上，密封部連接于固定部511。密封部的軸向截面呈L型，其具有沿軸向向高壓側(cè)300延伸的軸向密封部5122以及沿徑向向密封跑道400延伸的徑向密封部5121，且徑向密封部5121環(huán)繞于密封跑道400而不與其接觸。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，為設(shè)置該密封殼體510，使其能夠固定在安裝座201上，且至少具有一徑向密封部5121以與石墨環(huán)組件520配合形成徑向密封(以下將予以詳述)，而對(duì)上述的【具體實(shí)施方式】做出多種改型、添加、替代、刪除或其他變化，這些變化仍在本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500的原理的范圍內(nèi)。例如，在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式中，密封殼體510的密封部的軸向截面亦可為“工”字型或其它形狀。又如，在本發(fā)明的其他示例性實(shí)施方式中，密封殼體510的密封部亦可不設(shè)置軸向密封部5122，而通過其他結(jié)構(gòu)供定位組件530設(shè)置于密封殼體510上，并不以此為限。
[0032]如圖2至圖4所示，在本實(shí)施方式中，石墨環(huán)組件520呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且包括一個(gè)石墨環(huán)521和一個(gè)環(huán)套522。其中，石墨環(huán)521呈整環(huán)結(jié)構(gòu)且具有朝向徑向密封部5121的徑向密封面A以及朝向密封跑道400的軸向密封面B。環(huán)套522呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且套設(shè)于石墨環(huán)521的外周。具體而言，在本實(shí)施方式中，石墨環(huán)521的截面大致呈方矩形，方矩形的四邊分別大致對(duì)應(yīng)徑向密封面A、軸向密封面B(即內(nèi)側(cè)環(huán)面)、與定位組件530配合的定位面C以及與環(huán)套522配合的外側(cè)環(huán)面。優(yōu)選地，上述定位面C的面積大于徑向密封面A的面積，即上述方矩形的截面的朝向定位組件530的一邊尺寸大于與其相對(duì)的朝向密封殼體510的一邊尺寸，從而相對(duì)地減小石墨環(huán)521與密封殼體510的接觸面的面積，相對(duì)地增大石墨環(huán)521與殼體間的壓力，更好地起到二次密封的效果。并且，石墨環(huán)521與環(huán)套522之間為過盈配合，使得石墨環(huán)521在工作溫度下與環(huán)套522之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而影響密封或固定效果。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，為設(shè)置該石墨環(huán)組件520，使其能夠與密封殼體510形成徑向密封，并使其能夠與密封跑道400的外壁形成軸向密封，而對(duì)上述的【具體實(shí)施方式】做出多種改型、添加、替代、刪除或其他變化，這些變化仍在本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500的原理的范圍內(nèi)。例如，在本發(fā)明的其他示例性實(shí)施方式中，亦可以其他結(jié)構(gòu)替代環(huán)套522，或不設(shè)置環(huán)套522，并不以此為限。
[0033]如圖2所示，在本實(shí)施方式中，定位組件530能夠?qū)⑹h(huán)組件520定位于密封殼體510，使石墨環(huán)521的徑向密封面A抵頂于密封殼體510的徑向密封部5121而在徑向上形成密封，并使石墨環(huán)521的軸向密封面B與密封跑道400的外壁之間在軸向上形成密封，且軸向密封面B與密封跑道400的外壁之間具有一間隙。具體而言，在本實(shí)施方式中，定位組件530包括彈性卡圈531、波紋彈簧532以及兩塊環(huán)狀墊片533。其中，彈性卡圈531固定于密封殼體510且沿徑向向密封跑道400延伸，彈性卡圈531抵頂于石墨環(huán)521的朝向高壓側(cè)300的定位面C而定位石墨環(huán)521。波紋彈簧532設(shè)于彈性卡圈531與石墨環(huán)521的定位面C之間。兩塊環(huán)狀墊片533分別墊設(shè)于波紋彈簧532與彈性卡圈531之間以及波紋彈簧532與石墨環(huán)521的定位面C之間，使得波紋彈簧532的彈性力不會(huì)直接作用到石墨環(huán)521的定位面C上，而避免石墨環(huán)521的結(jié)構(gòu)被擠壓或破壞。由于波紋彈簧532是為整件結(jié)構(gòu)，其提供的彈性力較為均勻，且結(jié)構(gòu)緊湊、所需安裝空間小，能降低石墨環(huán)組件520的振動(dòng)及軸向竄動(dòng)，減小工作噪音，延長(zhǎng)圓周石墨密封裝置500的使用壽命。通過上述例如波紋彈簧532的彈性定位結(jié)構(gòu)，能讓定位組件530通過彈性力使石墨環(huán)組件520接觸經(jīng)過研磨的密封殼體510內(nèi)，形成二次密封面限制徑向滑油的泄漏，同時(shí)允許石墨環(huán)組件520產(chǎn)生徑向浮動(dòng)，適應(yīng)轉(zhuǎn)子偏心，跟隨跑道跳動(dòng)，因此裝設(shè)的波紋彈簧532提供合適彈性力，滿足石墨環(huán)組件520的定位和密封要求。另夕卜，彈性卡圈531能夠限制石墨環(huán)組件520的軸向位移量。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，為定位該石墨環(huán)組件520，使其能夠產(chǎn)生徑向浮動(dòng)，并保證徑向密封和軸向密封效果，而對(duì)上述的【具體實(shí)施方式】做出多種改型、添加、替代、刪除或其他變化，這些變化仍在本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500的原理的范圍內(nèi)。
[0034]另外，在本實(shí)施方式中，環(huán)套522的材質(zhì)可以優(yōu)選為GH4169材料，波紋彈簧532的材質(zhì)可以優(yōu)選為GH145材料，使該圓周石墨密封裝置500能夠適用于較高溫度的工作環(huán)境，并不以此為限。
[0035]需要說明的是，通過上述軸向密封面B與密封跑道400之間具有間隙的密封結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500形成一種非接觸式的圓周密封結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足石墨環(huán)521內(nèi)徑較大或工作轉(zhuǎn)速較高時(shí)的密封要求，線速度可以達(dá)到180m/s。具體而言，基于上述石墨環(huán)521與密封跑道400的間隙配合，能填補(bǔ)工作溫度下密封跑道400和石墨環(huán)521的膨脹量，且保證在工作溫度下，石墨環(huán)521與密封跑道400仍有一定的間隙值，而減小石墨環(huán)521的磨損，提高石墨環(huán)521的壽命。由于石墨環(huán)組件520可以在密封殼體510內(nèi)徑向移動(dòng)，在剛開始旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于零組件裝配及安裝的誤差，石墨環(huán)組件520與密封跑道400可能具有不同軸的現(xiàn)象，少許高壓側(cè)300的氣體進(jìn)入到間隙中，密封跑道400的旋轉(zhuǎn)作用使得密封跑道400與石墨環(huán)組件520之間形成動(dòng)壓浮升力，將石墨環(huán)組件520懸浮起來，使得石墨環(huán)組件520逐漸與密封跑道400同軸，因此石墨環(huán)組件520能適應(yīng)轉(zhuǎn)子偏心，且能跟隨跑道跳動(dòng)。同時(shí)上述間隙的存在允許少許高壓側(cè)300的氣體進(jìn)入到軸承腔200，阻止軸承腔200內(nèi)滑油向外泄漏。
[0036]在此應(yīng)注意，附圖中示出而且在本說明書中描述的圓周石墨密封裝置500僅僅是能夠采用本發(fā)明原理的許多種圓周石墨密封裝置500中的一個(gè)示例。應(yīng)當(dāng)清楚地理解，本發(fā)明的原理絕非僅限于附圖中示出或本說明書中描述的圓周石墨密封裝置500的任何細(xì)節(jié)或圓周石墨密封裝置500的任何部件。
[0037]舉例來說，如圖3和圖4所示，在本實(shí)施方式中，環(huán)套522的接觸石墨環(huán)521的內(nèi)圈表面上開設(shè)有呈環(huán)狀的卸荷槽5221。該卸荷槽5221將環(huán)套522的內(nèi)圈表面分隔出兩個(gè)徑向間隔的環(huán)狀接觸面D，兩個(gè)環(huán)狀接觸面D經(jīng)過吹砂處理而過盈配合于石墨環(huán)521的外側(cè)環(huán)面。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步增大石墨環(huán)521與環(huán)套522之間的摩擦力，使其不易脫離環(huán)套522，在石墨環(huán)521與密封殼體510間的摩擦力及石墨環(huán)521與密封跑道400的浮升力共同作用下，使得石墨環(huán)組件520與密封跑道400處于同軸狀態(tài)，且不會(huì)任意竄動(dòng)。
[0038]然而，并非在本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施方式中，都必須設(shè)置上述卸荷槽5221或必須進(jìn)行上述吹砂處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，為增大石墨環(huán)521與環(huán)套522之間的摩擦力，而對(duì)上述的【具體實(shí)施方式】做出多種改型、添加、替代、刪除或其他變化，這些變化仍在本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500的原理的范圍內(nèi)。
[0039]綜上所述，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500，利用密封殼體510設(shè)置石墨環(huán)組件520，且石墨環(huán)組件520套設(shè)于軸承腔200與密封跑道400之間，使石墨環(huán)521與軸承腔200之間形成徑向密封，并使石墨環(huán)521與密封跑道400之間形成軸向密封。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置500在應(yīng)用于例如航空渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，能夠提供較佳的密封效果。同時(shí)，由于石墨環(huán)521與密封跑道400之間為非接觸式密封，則允許有少量氣體泄漏到軸承腔200，進(jìn)而提升滑油密封效果，且能夠減小石墨環(huán)521的磨損，提高圓周石墨密封裝置500的使用壽命。
[0040]以上詳細(xì)地描述和/或圖示了本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置的示例性實(shí)施方式。但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于這里所描述的特定實(shí)施方式，相反，每個(gè)實(shí)施方式的組成部分和/或步驟可與這里所描述的其它組成部分和/或步驟獨(dú)立和分開使用。一個(gè)實(shí)施方式的每個(gè)組成部分和/或每個(gè)步驟也可與其它實(shí)施方式的其它組成部分和/或步驟結(jié)合使用。在介紹這里所描述和/或圖示的要素/組成部分/等時(shí)，用語“一個(gè)”、“一”和“上述”等用以表示存在一個(gè)或多個(gè)要素/組成部分/等。術(shù)語“包含”、“包括”和“具有”用以表示開放式的包括在內(nèi)的意思并且是指除了列出的要素/組成部分/等之外還可存在另外的要素/組成部分/等。
[0041]雖然已根據(jù)不同的特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的圓周石墨密封裝置進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到可在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)行改動(dòng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圓周石墨密封裝置(500)，密封于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承腔(200)與高壓側(cè)(300)之間，所述航空發(fā)動(dòng)機(jī)還包括設(shè)于所述軸承腔(200)與所述高壓側(cè)(300)之間的密封跑道(400);其特征在于，所述圓周石墨密封裝置(500)包括: 密封殼體(510)，呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且固定于所述軸承腔(200)的安裝座(201)，所述密封殼體(510)至少包括沿徑向向所述密封跑道(400)延伸的徑向密封部(5121);以及 石墨環(huán)(521)組件(520)，呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且至少包括一個(gè)石墨環(huán)(521)，所述石墨環(huán)(521)具有朝向所述徑向密封部(5121)的徑向密封面(A)以及朝向所述密封跑道(400)的軸向密封面(B); 其中，所述石墨環(huán)(521)組件(520)通過一定位組件(530)定位于所述密封殼體(510)，使所述徑向密封面(A)抵頂于所述徑向密封部(5121)而形成密封，并使所述軸向密封面(B)與所述密封跑道(400)的外壁之間形成密封，且所述軸向密封面(B)與所述密封跑道(400)的外壁之間具有一間隙。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述密封殼體(510)包括: 固定部(511)，固定于所述安裝座(201);以及 密封部，連接于所述固定部(511)，所述密封部的軸向截面呈L型，其具有沿軸向向所述高壓側(cè)(300)延伸的軸向密封部(5122)以及所述徑向密封部(5121)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述定位組件(530)設(shè)于所述密封殼體(510)的軸向密封部(5122)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述定位組件(530)包括: 彈性卡圈(531 )，固定于所述密封殼體(510)且沿徑向向所述密封跑道(400)延伸； 其中，所述石墨環(huán)(521)具有朝向所述高壓側(cè)(300)的定位面(C)，所述彈性卡圈(531)抵頂于所述定位面(C)而定位所述石墨環(huán)(521)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述定位組件(530)還包括: 波紋彈簧(532)，設(shè)于所述彈性卡圈(531)與所述石墨環(huán)(521)的定位面(C)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述定位組件(530)還包括: 兩塊環(huán)狀墊片(533)，分別墊設(shè)于所述波紋彈簧(532)與所述彈性卡圈(531)之間以及所述波紋彈簧(532)與所述石墨環(huán)(521)的定位面(C)之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述石墨環(huán)(521)組件(520)還包括: 環(huán)套(522)，呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)且套設(shè)于所述石墨環(huán)(521)的外周。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述石墨環(huán)(521)與所述環(huán)套(522)為過盈配合。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述環(huán)套(522)的接觸所述石墨環(huán)(521)的內(nèi)圈表面上開設(shè)有呈環(huán)狀的卸荷槽(5221)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圓周石墨密封裝置(500)，其特征在于，所述卸荷槽(5221)將所述環(huán)套(522)的內(nèi)圈表面分隔出兩個(gè)徑向間隔的環(huán)狀接觸面(D)，所述兩個(gè)環(huán)狀接觸面(D)經(jīng)過吹砂處理。
【文檔編號(hào)】F16J15/38GK105972216SQ201610584960
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日
【發(fā)明人】王曉燕, 力寧, 周坤, 李齊飛, 翁澤文, 潘君
【申請(qǐng)人】中國航空動(dòng)力機(jī)械研究所