[发明专利]一种具有偏心调整功能的迷宫密封实验装置

说明书

本发明公开了一种具有偏心调整功能的迷宫密封实验装置，其包括：转轴组件，用于执行旋转运动；腔体外壳，所述转轴组件的至少一部分位于所述腔体外壳中，使得所述腔体外壳与所述转轴组件之间形成腔体，所述腔体的第一端通过接触式密封件进行密封，第二端通过迷宫密封环进行密封；偏心调整系统，设置在所述腔体的第二端，用于调整所述迷宫密封环的偏心量；进气口，用于向所述腔体中输入压力气体；出气口，用于收集所述腔体的第二端泄漏的气体。本发明的迷宫密封装置可以采用一种规格的迷宫密封环进行同心和偏心两种工况下的实验，从而可以方便地通过实验研究偏心间隙对泄漏量的影响，为展开迷宫密封的密封机理研究提供了便利。

技术领域

本发明涉及非接触密封技术领域，具体涉及一种具有偏心调整功能的迷宫密封实验装置。

背景技术

在透平机械等领域中，旋转轴与静止件之间的流体密封应用非常广泛。目前，在透平机械中，旋转轴与静止件的径向密封仍然以迷宫密封为主。迷宫密封的优点在于易加工、易拆装、以及能够适应高温、高速、高压等苛刻工况。迷宫密封在使用过程中，为了防止旋转轴与迷宫密封环发生碰摩，在初始装配时，需要保证密封环的密封齿与旋转轴之间具有一定密封间隙，这种密封间隙通常在0.1～0.6mm。然而，由于实际装配误差的存在、设备在使用过程中可能发生倾斜(如对于航空发动机而言，飞机在飞行过程中发生翻转时)、旋转轴高速旋转导致的旋转轴自身受热膨胀甚至弯曲等因素，都会导致实际密封间隙并不是一直处于均匀状态，而这种不均匀的状态可以认为是一种偏心间隙。在目前的迷宫密封泄漏模型中，现有的做法均是将密封间隙视为整圈均匀的，然而这与实际密封条件并不相符，导致该泄漏模型的计算精度不高。因此，研究迷宫密封的偏心间隙对泄漏量的影响是十分有必要并且有意义的。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种具有偏心调整功能的迷宫密封实验装置，其可以根据需要调整迷宫密封环的偏心量，进而可评估迷宫密封环的偏心间隙对泄漏量的影响。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有偏心调整功能的迷宫密封实验装置，包括：

转轴组件，用于执行旋转运动；

腔体外壳，所述转轴组件的至少一部分位于所述腔体外壳中，使得所述腔体外壳与所述转轴组件之间形成腔体，所述腔体的第一端通过接触式密封件进行密封，第二端通过迷宫密封环进行密封；

偏心调整系统，设置在所述腔体的第二端，用于调整所述迷宫密封环的偏心量；

进气口，用于向所述腔体中输入压力气体；

出气口，用于收集所述腔体的第二端泄漏的气体，以便评估所述迷宫密封环的偏心量与泄漏量的关系；

还包括轴向压紧机构，用于将所述迷宫密封环沿轴向进行固定。

优选地，所述偏心调整系统包括：

成对设置的顶丝螺杆，所述顶丝螺杆沿径向设置在所述腔体外壳上，并且每对顶丝螺杆位于所述腔体外壳的同一直径上，以用于沿所述直径方向调整所述迷宫密封环的径向位置。

优选地，所述偏心调整系统还包括：

调整套筒，安装于所述腔体外壳的内部，所述顶丝螺杆用于顶推所述调整套筒的外侧壁，所述迷宫密封环安装于所述调整套筒中。

优选地，所述调整套筒为偏心套筒，所述偏心套筒的径向内侧设置有密封环环座，所述迷宫密封环相对于所述密封环环座固定安装，所述密封环环座的外圆柱面与所述偏心套筒的内圆柱面之间能够相对旋转。

优选地，还包括旋转驱动机构，用于驱动所述密封环环座相对于所述偏心套筒旋转。