[发明专利]密封装置及其实现热变形补偿的应用

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机技术领域，更具体地，涉及一种密封装置及其实现热变形补偿的应用。

背景技术

现有的燃气涡轮发动机以及地面燃机中，为了给轴承供油或是测试发动机流道内的温度和压力，经常遇到油管或测试探针需要从发动机外穿过多层机匣，如附图1所示，发动机的外层机匣2、中间机匣3和内层机匣4均设有安装孔，外层机匣2与中间机匣3之间形成腔3，中间机匣3和内层机匣4之间形成腔2，油管或探针1从外层机匣2的安装孔穿入，贯穿腔3，经中间机匣3的安装孔穿入腔2并经内层机匣4的安装孔穿入腔1。这种传统的方式油管或测试探针容易受到损坏，影响油管或测试探针的寿命。

同时，由于在工作状态下不同层机匣的温度、压力以及机匣材料的不同，工作状态下不同的机匣会出现热变形不一致，影响油管或测试探针的安装。

为了有效保护油管或者探针和保证顺利安装，通常的做法是把机匣的安装孔放大，方便安装油管或测试探针，并补偿机匣热变形不一致带来的影响，而采用放大机匣安装孔的方法有如下几个缺点：

（1）放大安装孔的方法虽然能高补偿机匣的热变形，但无形中会加大不同层机匣内高压气体的泄漏，影响发动机的性能。

（2）因发动机工作状态较多，无法准确估计热变形量，如果间隙设计不合理，在工作状态下会导致油管或探针损坏。

（3）因不同层机匣属于不同的零件，不同层机匣上的安装孔很难保证同轴要求，对加工精度要求很高，加工成本很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中油管或测试探针需要穿过多层机匣时的受损和密封问题，提供一种密封装置。

本发明要解决的另一技术问题是提供所述密封装置的应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

提供一种密封装置，用于油管或者探针安装于多层机匣的安装孔时的密封，

所述密封装置包括套管结构，所述套管结构贯穿多层机匣的安装孔，所述油管或者探针从套管中穿过。

本发明提供的以套管结构为主的密封装置，油管或探针可以从套管内穿过，所述油管或探针从套管内穿过时不用放大安装孔。油管或探针不直接与机匣配合，在不同状态下均不会产生应力，可以有效提高油管或探针的寿命。

优选地，所述套管结构包括中空的套管，所述套管的两端为球面，两个球面之间为圆柱配合面。

进一步地，所述密封装置包括套管结构和机匣上与套管结构适配设置的密封结构，所述套管结构安装于多层机匣的安装孔，所述套管结构包括中空的套管，所述油管或者探针从套管中穿过；所述套管的两端为球面，两个球面之间为圆柱配合面；所述机匣上与套管结构适配设置的密封结构包括与套管的球面相对应的机匣层的安装孔位置设有与所述球面相适配的圆柱面。本发明巧妙地通过套管两端设计为球形面，并使得球形面与机匣上设有的圆柱面的配合来实现不同的机匣之间不同的热变形补偿和密封问题。

进一步地，所述多层机匣包括内层机匣、中间机匣和外层机匣；所述套管依次穿过内层机匣、中间机匣和外层机匣；所述内层机匣和外层机匣的安装孔位置分别设有与套管的球面相适配的圆柱面。

进一步地，所述机匣上与套管结构适配设置的密封结构还包括与套管的圆柱配合面相对应的机匣层的安装孔位置设有的轴向可以浮动的密封环。

进一步地，所述多层机匣包括内层机匣、中间机匣和外层机匣；所述套管依次穿过内层机匣、中间机匣和外层机匣；所述内层机匣和外层机匣的安装孔位置分别设有与套管的球面相适配的圆柱面；所述中间机匣的安装孔位置设有轴向可以浮动的密封环。本发明进一步通过套管中间的圆柱配合面与机匣上可以浮动的密封环配合来实现中间机匣的热变形补偿和密封。

所述套管的材料采用高温合金，所述高温合金包括Gh625和Gh6149，所述高温合金包括Gh625和Gh6149两种。

所述套管的球形面的球面尺寸设计为Sφ25mm。

本发明同时提供所述密封装置的应用，具体是应用于燃气涡轮发动机或地面燃机中轴承供油或是测试发动机流道内的温度或压力过程中，油管或测试探针在发动机的多层机匣上的安装方面实现热变形补偿。油管或探针从套管内穿过，从发动机外穿过多层机匣，不仅可以很好地保护油管或探针，有效提高油管或探针的寿命，还可以通过套管的球形面与机匣上的圆柱面和套管中间的圆柱面与中间机匣上可以浮动的密封环共同实现密封和热变形补偿。

本发明具有以下有益效果：