CN101476624A

CN101476624A - 金属刷式蜂窝密封

Info

Publication number: CN101476624A
Application number: CNA2008102394924A
Authority: CN
Inventors: 王春江; 吴春芳
Original assignee: BEIJING ZHONGZHIYUTONG ENERGY-SAVING EQUIPMENT TRADE Co Ltd
Current assignee: BEIJING ZHONGZHIYUTONG ENERGY-SAVING EQUIPMENT TRADE Co Ltd
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2009-07-08

Abstract

本发明公开一种金属刷式蜂窝密封。属于密封领域。该金属刷式蜂窝密封包括：蜂窝密封件和刷式密封件；所述蜂窝密封件由基体上设置蜂窝带构成，蜂窝带侧面的基体上设置刷式密封件，刷式密封件的自由端高于蜂窝密封件的蜂窝带，所述刷式密封件与蜂窝密封件构成整体的密封结构。该密封结构通过将刷式密封与蜂窝密封有机结合，既发挥刷式密封柔性阻漏的优势，又发挥了蜂窝密封高压差高封严性的特点，真正实现了密封的高效性、高稳定性、高安全性，是现代大功率、高参数动设备理想的动密封型式。该密封由于采用刷式密封和蜂窝密封机械装配的结构，避免由于刷式密封生产周期长而很难应用于改造的难题，具有结构简单、装配方便、封严性好、安全高等优点。

Description

金属刷式蜂窝密封

技术领域

本发明涉及密封领域，尤其涉及一种金属刷式蜂窝密封。

背景技术

目前，在转动部件和静止部件之间可采用各种类型的密封，如：刷式密封、迷宫密封和蜂窝密封等，其中，刷式密封是在沿静止部件的支承件上设置凸出刷毛，并使刷毛与转动部件相接触来达到密封的效果，对于通常情况下，刷式密封的效果很好，但由于刷式密封自身的缺点，它不能承受很高的压差，因此不适用于大压差高场合的密封。而迷宫密封是依靠流体依次通过转动部件和迷宫密封之间的间隙发生节阻效应来达到密封效果，但由于迷宫密封与转动部件之间存在间隙，因此，迷宫密封的防泄漏特性不是很好，且由于迷宫密封齿刮擦转动部件，对转动部件的损伤较大。蜂窝密封与迷宫密封相比，在阻泄漏性能上虽然有了较大的改进，但仍存在密封间隙容易被破坏导致泄漏增大的弊病。而现有的一些使用部件的密封，不但要求能承受较大的压差，且要求减小对转动部件的损害，而现有的密封形式均无法达到既保证密封效果，又可承受较大压差及减小对转动部件损伤的要求。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种金属刷式蜂窝密封，其目的是在保证密封效果的前提下，达到可承受较大的压差，同时又减小对转动部件的损害。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种金属刷式蜂窝密封，包括：

蜂窝密封件和刷式密封件；所述蜂窝密封件由基体上设置蜂窝带构成，蜂窝带侧面的基体上设置刷式密封件，刷式密封件的自由端高于蜂窝密封件的蜂窝带，所述刷式密封件与蜂窝密封件构成整体的密封结构。

所述刷式密封件分设在所述蜂窝密封件的蜂窝带两侧的基体上，将蜂窝带夹在中间构成整体的密封结构；

或者，所述刷式密封件设在所述蜂窝密封件的蜂窝带单侧的基体上，与蜂窝带构成整体的密封结构。

所述刷式密封件具体为：将多根刷毛聚集成的刷毛束固定在支承件上形成的刷式密封件。

所述刷式密封件的支承件装配固定在蜂窝密封件的基体的环形槽中。

所述刷式密封件的刷毛均向同一方向呈30～60°角倾斜设置在所述蜂窝密封件的基体上。

所述刷式密封件的刷毛为采用钴基高温合金制成直径为0.051～0.152mm的刷毛。

所述蜂窝密封件的蜂窝带固定设置在基体的中间部位。

所述蜂窝密封件的基体上部结构为沿轴向两侧延伸的凸形燕尾结构，或为沿轴向有一侧延伸的凸形燕尾结构。

所述蜂窝密封件的蜂窝带为采用镍基高温合金制成为蜂窝晶格高度为0.8～6.4mm蜂窝带。

所述刷式密封件与蜂窝密封件构成整体的密封结构为整圈圆环结构，或两个半圆结构，或组成圆环结构的多块弧段。

由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式通过在蜂窝密封件的侧面基体上设置刷式密封件，使刷式密封件与蜂窝密封件有机结合起来，并且使刷式密封件的自由端高于蜂窝密封件的蜂窝带，形成整体的刷式蜂窝密封结构，这种密封结构在使用时，刷式密封件与转动部件表面直接接触，避免了蜂窝密封件直接接触对转动部件造成的损伤，且由于蜂窝密封件的蜂窝带夹在刷式密封件之间，又克服了刷式密封可承受压差小的不足。该密封件结构简单、装配方便，且成本低，可广泛应用于汽轮机、燃气轮机、压缩机、航空发动机等高速运转轴系的动密封中，有利于提高机械效率，降低维护成本、节约能源及保护环境。

附图说明

图1为本发明实施例的金属刷式蜂窝密封结构示意图；

图2为本发明实施例的金属刷式蜂窝密封两侧设置刷式密封件的结构示意图；

图3为本发明实施例的金属刷式蜂窝密封的轴向结构示意图；

图4为本发明实施例的金属刷式蜂窝密封的另一种结构示意图；

图5为本发明实施例的金属刷式蜂窝密封的又一种结构示意图；

图中：1、基体；2、蜂窝带；3、螺钉；4、支撑件；5、刷毛束；6、耐磨涂层；7、转动部件。

具体实施方式

本发明实施方式提供一种金属刷式蜂窝密封，可应用于多种由转动部件与静止部件配合时的动密封中，该金属刷式蜂窝密封具体是在由基体上固定设置蜂窝带构成的蜂窝密封件上，在蜂窝带一侧或两侧的基体上设置刷式密封件，并使刷式密封件的自由端高于蜂窝密封件的蜂窝带的密封面，使刷式密封件与蜂窝密封件间隔设置形成整体的密封结构，当两侧均设置刷式密封件时，则形成两侧的刷式密封件将蜂窝密封件的蜂窝带夹在中间形成整体的密封结构。该密封结构将刷式密封与蜂窝密封有机结合，且由于刷式密封件的自由端高于蜂窝密封件的蜂窝带的密封面，避免了蜂窝密封易损伤转动部件的问题，且由于蜂窝带夹在刷式密封中间也解决了单纯的刷式密封可承受压差小的问题。并且该密封结构还具有结构简单、装配方便，可有效提高机械效率，降低密封部件维护成本效果。

为便于理解，下面结合附图和具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。

实施例一

本实施例提供一种金属刷式蜂窝密封，是一种可广泛应用在转动部件与静止部件之间的动密封中的密封结构，如图1～3所示，该金属刷式蜂窝密封具体包括：

蜂窝密封件和刷式密封件；其中，蜂窝密封件由基体1上设置蜂窝带2构成，蜂窝带2可以通过真空钎焊与基体连接，设置在基体1的中间部位，蜂窝带1一侧或两侧的基体1上设置刷式密封件，刷式密封件的刷毛束5的自由端高于蜂窝密封件蜂窝带2的密封面，一般高出2～5mm，刷式密封件与蜂窝密封件在轴向上间隔设置构成整体的密封结构，当刷式密封件设置在蜂窝密封件基体上的两侧时，刷式密封件在基体的轴向上呈间隔设置，将蜂窝密封件的蜂窝带2夹在中间构成双侧为刷式密封中间为蜂窝密封的整体密封结构。

上述密封结构中，刷式密封件是由多根刷毛聚集成的刷毛束5固定在支承件4上形成的刷式密封件，刷毛束5的自由端要高于支承件4，以便与转动部件7接触，刷毛束5与支承件4之间可以通过氩弧焊、电子束焊等方式直接连接；可以通过螺钉3将刷式密封件的支承件4装配固定在蜂窝密封件的基体1上车制好的环形槽中，实际设置时，使刷式密封件的刷毛均向同一方向呈30～60°角倾斜，这样从轴向上看时，刷式密封件的刷毛呈一螺旋状，并且在密封结构装配后，使刷毛束的螺旋方向与转动部件的转动方向相一致，具体见图5，这样可以保证刷式密封件的寿命及密封效果，也不致因转动部件的转动对刷式密封件的刷毛束造成损害。

上述金属刷式蜂窝密封中，刷式密封件的刷毛可以采用钴基高温合金制成直径为0.051～0.152mm的刷毛；蜂窝密封件的蜂窝带为采用镍基高温合金制成为蜂窝晶格高度为0.8～6.4mm的蜂窝带。

实际中，蜂窝密封件的基体上部结构为沿轴向两侧延伸的凸形燕尾结构，或为沿轴向有一侧延伸的凸形燕尾结构，基体的这种结构，在使用时，便于安装在静止部件上，并且也方便了维护是时的拆卸。

上述刷式密封件与蜂窝密封件构成整体的密封结构可以是整圈圆环结构，或两个半圆结构，或组成圆环结构的多块弧段，这样应用在转动部件直径较小时，可采用整圈圆环的密封结构，而对直径较大部件可采用两个半圆、或多块弧段的密封结构，增加了生产和使用装配的便利性。

上述密封结构在使用中，装配在转动部件与静止部件之间，一般设置在静止部件上，为保护转动部件7，可在转动部件7表面上施加耐磨涂层6，通过施加的耐磨涂层6来保护转动部件7，进一步减小密封对转动部件造成的损伤，耐磨涂层采用氧化铝、氧化锆、铬基合金制成，实际中，耐磨涂层6可以采用喷涂的方式喷涂固定到转动部件7的表面。

图4、图5中分别给出了金属刷式蜂窝密封另外两种结构的示意，其中图4中的蜂窝密封件的蜂窝带上设有梳齿，而在蜂窝带的单侧设置刷式密封件，单侧的刷式密封件与蜂窝带构成整体的密封结构。而图5中的金属刷式蜂窝密封结构基体与图4中相同，只不过是在蜂窝带的两侧均设置刷式密封件。

综上所述，本发明实施例中通过将刷式密封与蜂窝密封有机结合，既发挥了刷式密封柔性阻漏的优势，又发挥了蜂窝密封高压差高封严性的特点，真正实现了密封的高效性、高稳定性、高安全性，是现代大功率、高参数动设备理想的动密封型式。该密封由于采用刷式密封和蜂窝密封机械装配的结构，避免了由于刷式密封生产周期长而很难应用于改造的难题，同时，由于改密封结构简单、装配方便、封严性好、安全高等优点，可以广泛的应用于汽轮机、压缩机、鼓风机、烟气轮机、燃气轮机、透平等大型动设备的轴端密封、级间密封、围带密封等部位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种金属刷式蜂窝密封，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述刷式密封件分设在所述蜂窝密封件的蜂窝带两侧的基体上，将蜂窝带夹在中间构成整体的密封结构；

3、根据权利要求1所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述刷式密封件具体为：将多根刷毛聚集成的刷毛束固定在支承件上形成的刷式密封件。

4、根据权利要求3中所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述刷式密封件的支承件装配固定在蜂窝密封件的基体的环形槽中。

5、根据权利要求1～4中任一项所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述刷式密封件的刷毛均向同一方向呈30～60°角倾斜设置在所述蜂窝密封件的基体上。

6、根据权利要求1～4中任一项所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述刷式密封件的刷毛为采用钴基高温合金制成直径为0.051～0.152mm的刷毛。

7、根据权利要求1所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述蜂窝密封件的蜂窝带固定设置在基体的中间部位。

8、根据权利要求1所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述蜂窝密封件的基体上部结构为沿轴向两侧延伸的凸形燕尾结构，或为沿轴向有一侧延伸的凸形燕尾结构。

9、根据权利要求1、2或7任一项所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述蜂窝密封件的蜂窝带为采用镍基高温合金制成为蜂窝晶格高度为0.8～6.4mm的蜂窝带。

10、根据权利要求1所述的金属刷式蜂窝密封，其特征在于，所述刷式密封件与蜂窝密封件构成整体的密封结构为整圈圆环结构，或两个半圆结构，或组成圆环结构的多块弧段。