CN215445057U - 一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，包括进气整流段，所述进气整流段的两端均与进气蜗壳相连接，所述进气蜗壳均与进气管道相连接，所述进气整流段与进气蜗壳的连接处设置有密封协调组件，所述密封协调组件包括第一石墨盘根、第一压紧环、第二石墨盘根和第二压紧环，所述进气蜗壳的法兰处设置有第一环形槽，所述第一石墨盘根安装于第一环形槽内，所述第一压紧环通过第一连接件与进气蜗壳刚性连接，并沿轴向压紧第一石墨盘根。本实用新型中石墨盘根实现了良好密封效果的同时，能够吸收较大的轴向窜动和一定的径向窜动，省去了膨胀节等部件，使装置整体结构简单，降低了成本。

Description

一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构

技术领域

本实用新型涉及气路密封技术领域，具体涉及一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构。

背景技术

在航空发动机、燃气轮机等整机或部件试验台架上，气路管道、进排气蜗壳是必不可少的一部分，随之而来的便是管道、蜗壳等部件之间的密封、连接及变形协调问题。这类密封属于静密封工作领域，在一般使用中，密封常用的方法有如下几种：O型橡胶圈密封、密封垫片密封、研合面密封、密封胶密封，以上各类密封的共性是密封处的连接均为刚性连接，若密封两侧出现变形不协调的情况时，需额外增设膨胀节等吸收变形的结构，使整体结构趋于复杂。

航空发动机、燃气轮机等整机或部件试验台架上，由于蜗壳、腔室等结构本身的尺寸很大，其热变形通常为毫米级以上，传统的刚性连接将产生巨大的热应力，从而导致材料失效、泄漏严重、结构破坏等情况。

在传统形式中，波纹管膨胀节是最常用形式，其占用尺寸大，价格高，受热自身会产生热应力反作用于试验件或机组上，从而对密封性能造成影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种结构合理、造价便宜且密封性能优异的用于径向转轴向热变形协调的密封结构。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，包括进气整流段，所述进气整流段的两端均与进气蜗壳相连接，所述进气蜗壳均与进气管道相连接，所述进气整流段与进气蜗壳的连接处设置有密封协调组件，所述密封协调组件包括第一石墨盘根、第一压紧环、第二石墨盘根和第二压紧环，所述进气蜗壳的法兰处设置有第一环形槽，所述第一石墨盘根安装于第一环形槽内，所述第一压紧环通过第一连接件与进气蜗壳刚性连接，并沿轴向压紧第一石墨盘根，所述进气整流段的法兰处设置有第二环形槽，所述第二压紧环安装于第二环形槽内，所述第二压紧环通过第二连接件与进气整流段刚性连接，并沿轴向压紧第二石墨盘根。

优选的，所述第一连接件和第二连接件均为螺栓和螺母。

优选的，所述第一石墨盘根在受到轴向压紧后，其在径向方向与进气整流段的第一配合圆柱面紧贴。

优选的，所述第二石墨盘根在受到轴向压紧后，其在径向反向与进气蜗壳的第二配合圆柱面紧贴。

优选的，所述进气整流段的出口端连接试验装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置密封协调组件，采用一种轴向滑移结构，柔性的石墨盘根实现了良好密封效果的同时，能够吸收较大的轴向窜动和一定的径向窜动，省去了膨胀节等部件，使装置整体结构简单，降低了成本。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中密封协调组件的结构示意图。

其中，附图标记具体说明如下：进气整流段1、出口端101、进气蜗壳2、进气管道3、密封协调组件4、第一石墨盘根411、第一环形槽412、第一压紧环413、第一连接件414、第一配合圆柱面415、第二石墨盘根421、第二环形槽422、第二压紧环423、第二连接件424、第二配合圆柱面425。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，包括进气整流段1，进气整流段1的两端均与进气蜗壳2相连接，进气蜗壳2均与进气管道3相连接，进气整流段1与进气蜗壳2的连接处设置有密封协调组件4，密封协调组件4包括第一石墨盘根411、第一压紧环413、第二石墨盘根421和第二压紧环423，进气蜗壳2的法兰处设置有第一环形槽412，第一石墨盘根411安装于第一环形槽412内，第一压紧环413通过第一连接件414与进气蜗壳2刚性连接，并沿轴向压紧第一石墨盘根411，进气整流段1的法兰处设置有第二环形槽422，第二压紧环423安装于第二环形槽422内，第二压紧环423通过第二连接件424与进气整流段1刚性连接，并沿轴向压紧第二石墨盘根421。

其中，第一连接件414和第二连接件424均为螺栓和螺母。

其中，由于石墨盘根本身具有一定柔性，当第一石墨盘根411在受到轴向压紧后，其在径向方向与进气整流段1的第一配合圆柱面415紧贴，从而实现密封。

其中，第二石墨盘根421在受到轴向压紧后，其在径向反向与进气蜗壳2的第二配合圆柱面425紧贴。

其中，进气整流段1的出口端101连接试验装置。

本实施例中，具体的试验工况为：进气温度700K，流量4kg/s，压力0.3MPa。气体从进气管道3流入后，进入进气蜗壳2，然后再经进气整流段1流入试验件。进气蜗壳2与进气管道3刚性连接，进气整流段1和试验件刚性连接。在试验件运行过程中，进气管道3和进气蜗壳2保持相对静止，进气整流段1和试验件向进气蜗壳2一侧轴向窜动。所以进气整流段1与进气蜗壳2之间不能采用刚性连接以避免过大的应力造成事故。另外为保证整个装置的效率，进气蜗壳2与进气整流段1之间需设置密封装置，减少因泄漏带来的损失。所以密封协调组件4必须兼顾密封和协调相对位移两个作用，具体地：石墨盘根其本身具有一定柔性，在轴向压紧后，其在径向方向也会紧贴对应的第一配合圆柱面415和第二配合圆柱面425，从而实现密封。在实验过程中，石墨盘根相对于进气蜗壳2静止，进气整流段1相对于进气蜗壳2轴向滑动，石墨盘根两侧始终保持紧密接触。因石墨盘根本身具有一定的柔性，进气整流段1相对于进气蜗壳2的径向窜动也可被其吸收。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，包括进气整流段(1)，所述进气整流段(1)的两端均与进气蜗壳(2)相连接，所述进气蜗壳(2)均与进气管道(3)相连接，其特征在于，所述进气整流段(1)与进气蜗壳(2)的连接处设置有密封协调组件(4)，所述密封协调组件(4)包括第一石墨盘根(411)、第一压紧环(413)、第二石墨盘根(421)和第二压紧环(423)，所述进气蜗壳(2)的法兰处设置有第一环形槽(412)，所述第一石墨盘根(411)安装于第一环形槽(412)内，所述第一压紧环(413)通过第一连接件(414)与进气蜗壳(2)刚性连接，并沿轴向压紧第一石墨盘根(411)，所述进气整流段(1)的法兰处设置有第二环形槽(422)，所述第二压紧环(423)安装于第二环形槽(422)内，所述第二压紧环(423)通过第二连接件(424)与进气整流段(1)刚性连接，并沿轴向压紧第二石墨盘根(421)。

2.根据权利要求1所述的一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述第一连接件(414)和第二连接件(424)均为螺栓和螺母。

3.根据权利要求1所述的一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述第一石墨盘根(411)在受到轴向压紧后，其在径向方向与进气整流段(1)的第一配合圆柱面(415)紧贴。

4.根据权利要求1所述的一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述第二石墨盘根(421)在受到轴向压紧后，其在径向反向与进气蜗壳(2)的第二配合圆柱面(425)紧贴。

5.根据权利要求1所述的一种用于径向转轴向热变形协调的密封结构，其特征在于：所述进气整流段(1)的出口端(101)连接试验装置。

Images