本发明涉及航空发动机领域,尤其是一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置。
背景技术:
1、在航空发动机轴承腔内,目前航空发动机中的密封方式多种多样,如刷式密封、篦齿密封、胶圈密封等,一般用于转静子之间的密封形式主要有刷式密封、篦齿密封和石墨密封,其中刷式密封和篦齿密封主要用于气体之间的密封,石墨密封主要用于转动件和静子件之间的密封,用于隔离滑油系统和空气系统,避免滑油系统的滑油流入空气系统导致发动机滑油消耗量大,并且污染空气系统中的空气。
2、石墨密封主要结构包括石墨和轴套等结构,一般轴套和轴为轴向和周向固定,在发动机工作过程中,由于转子件和静子件之间相对转动,转子件为旋转轴,静子件为外联静子件,外联静子件的两侧分别为油腔和气腔,常规石墨密封结构中,石墨也属于静子件,与轴套直接接触,不随着轴套的转动而转动,阻止滑油沿着轴套流向空气腔内;但石墨在进行密封的过程中,石墨密封面受到滑油腔一侧的油压压力较大,随着时间延长,从而使得石墨密封结构在工作过程中容易受到磨损,其密封性也受到一定程度的影响。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置。
2、本发明通过以下技术方案得以实现。
3、本发明提供的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,包括套设在旋转轴上的密封轴套,所述密封轴套上套设有主密封石墨,所述主密封石墨靠近油腔的一侧相接触有隔板静子件,所述隔板静子件固定设置在外联静子件上。
4、优选地,所述隔板静子件包括连接部和防护部,所述连接部远离所述防护部的一侧固定连接在外联静子件上,所述连接部与所述主密封石墨相接触;所述防护部设置为圆筒状,所述防护部套设在密封轴套外周侧,所述防护部内侧和所述密封轴套间隙配合。
5、优选地,所述密封轴套包括缓冲部和固定部,所述缓冲部置于旋转轴靠近油腔一侧,所述固定部置于旋转轴远离油腔的一侧,所述缓冲部内侧设置有缓冲空腔,所述固定部贴合套设在旋转轴上。
6、优选地,所述缓冲部外周侧设置有反向螺旋槽。
7、优选地,所述固定部的外周侧呈倾斜设置,所述固定部靠近所述缓冲部的端面外周径长小于所述固定部远离所述缓冲部的端面外周径长,所述主密封石墨贴合套设在所述固定部上。
8、优选地,所述密封轴套上设置有辅助密封石墨,所述辅助密封石墨由三个弧形段组成,三个弧形段共同套设在密封轴套上,所述辅助密封石墨靠近油腔的一侧与所述主密封石墨相抵触。
9、优选地,所述主密封石墨和所述辅助密封石墨上共同设置有周向限位环,所述周向限位环上套设有围簧;所述周向限位环由三个圆弧段组成,三个圆弧段共同套设在主密封石墨和辅助密封石墨上,三个圆弧段分别与三个弧形段一一对应,其中一个圆弧段和对应的弧形段为一组,每组中的圆弧段和弧形段上共同设置有限位机构。
10、优选地,所述限位机构包括限位块,同组中的圆弧段和弧形段靠近外联静子件的一侧均开设有限位槽,同组中的两个限位槽连通,所述限位块共同卡接在同组中的两个限位槽中,所述限位块连接有连接杆,所述连接杆远离所述限位块的一端穿设出外联静子件外并置于气腔中,所述连接杆上设置有用于将限位块进行稳固的限位组件。
11、优选地,所述限位组件包括卡接块、套筒和弹簧,所述卡接块设置为长方体状,所述卡接块和所述套筒固定连接,所述卡接块和套筒共同滑动套设在所述连接杆上,所述弹簧套设在连接杆上,所述弹簧位于所述限位块和卡接块之间;
12、所述外联静子件上开设有通孔,所述通孔呈长方体状,所述卡接块的长度小于于所述通孔的长度,所述卡接块的宽度小于所述通孔的宽度,所述卡接块的长度大于所述通孔的宽度。
13、优选地,所述周向限位环内侧设置有胶圈,所述胶圈远离所述周向限位环的一侧共同抵紧所述主密封石墨和所述辅助密封石墨。
14、本发明的有益效果在于:
15、1、通过将主密封石墨套设在密封轴套上,使得旋转轴和外联静子件之间形成一个密封面,同时再通过隔板静子件与主密封石墨相互靠近的一侧相接触,使得旋转轴和外联静子件之间形成第二个密封面,使得油腔和气腔之间形成两个密封面,一方面增强了油腔之间的密封性,尽可能避免油腔中的滑油进入到气腔中,另一方面通过隔板静子件阻挡了油腔内的部分压力,使得隔板静子件对主密封石墨具有一定程度的防护,尽可能避免主密封石墨的侧面受到磨损,从而使得整个结构的密封性增强,也提高密封结构的使用寿命。
16、2、通过在密封轴套外部设置反向螺旋槽,同时内部设置缓冲空腔,使得部分滑油进入到缓冲空腔中,滑油在离心力的作用下沿着外圈孔甩出,与石墨密封面附近的滑油形成冲击,对石墨密封面的压力有一定程度上的降低,同时冲击到密封轴套外周侧上的滑油通过反向螺纹槽往反方向流动,也进一步降低油腔滑油液对石墨密封面的压力,进而有效降低对主密封石墨的磨损。
17、3、密封轴套的倾斜面对主密封石墨具有一定的支撑作用,使得主密封石墨始终与隔板静子件恒定接触,同时在有利于石墨份沿着倾斜面流出,为油腔和气腔之间提供更加可靠和更加具有自适应能力的密封的密封条件。
1.一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:包括套设在旋转轴(1)上的密封轴套(3),所述密封轴套(3)上套设有主密封石墨(4),所述主密封石墨(4)靠近油腔的一侧相接触有隔板静子件(5),所述隔板静子件(5)固定设置在外联静子件(2)上。
2.如权利要求1所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述隔板静子件(5)包括连接部(51)和防护部(52),所述连接部(51)远离所述防护部(52)的一侧固定连接在外联静子件(2)上,所述连接部(51)与所述主密封石墨(4)相接触;所述防护部(52)设置为圆筒状,所述防护部(52)套设在密封轴套(3)外周侧,所述防护部(52)内侧和所述密封轴套(3)间隙配合。
3.如权利要求1所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述密封轴套(3)包括缓冲部(31)和固定部(32),所述缓冲部(31)置于旋转轴(1)靠近油腔一侧,所述固定部(32)置于旋转轴(1)远离油腔的一侧,所述缓冲部(31)内侧设置有缓冲空腔(6),所述固定部(32)贴合套设在旋转轴(1)上。
4.如权利要求3所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述缓冲部(31)外周侧设置有反向螺旋槽(7)。
5.如权利要求3所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述固定部(32)的外周侧呈倾斜设置,所述固定部(32)靠近所述缓冲部(31)的端面外周径长小于所述固定部(32)远离所述缓冲部(31)的端面外周径长,所述主密封石墨(4)贴合套设在所述固定部(32)上。
6.如权利要求1所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述密封轴套(3)上设置有辅助密封石墨(8),所述辅助密封石墨(8)由三个弧形段组成,三个弧形段共同套设在密封轴套(3)上,所述辅助密封石墨(8)靠近油腔的一侧与所述主密封石墨(4)相抵触。
7.如权利要求1所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述主密封石墨(4)和所述辅助密封石墨(8)上共同设置有周向限位环(9),所述周向限位环(9)上套设有围簧(10);
8.如权利要求7所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述限位机构包括限位块(11),同组中的圆弧段和弧形段靠近外联静子件(2)的一侧均开设有限位槽,同组中的两个限位槽连通,所述限位块(11)共同卡接在同组中的两个限位槽中,所述限位块(11)连接有连接杆(12),所述连接杆(12)远离所述限位块(11)的一端穿设出外联静子件(2)外并置于气腔中,所述连接杆(12)上设置有用于将限位块(11)进行稳固的限位组件。
9.如权利要求8所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述限位组件包括卡接块(13)、套筒(15)和弹簧(14),所述卡接块(13)设置为长方体状,所述卡接块(13)和所述套筒(15)固定连接,所述卡接块(13)和套筒(15)共同滑动套设在所述连接杆(12)上,所述弹簧(14)套设在连接杆(12)上,所述弹簧(14)位于所述限位块(11)和卡接块(13)之间;
10.如权利要求7所述的一种具有减压功能的航空发动机石墨密封装置,其特征在于:所述周向限位环(9)内侧设置有胶圈(16),所述胶圈(16)远离所述周向限位环(9)的一侧共同抵紧所述主密封石墨(4)和所述辅助密封石墨(8)。