[发明专利]一种高压指尖与碳纤维刷丝组合密封装置

说明书

本发明公开了一种高压指尖与碳纤维刷丝组合密封装置，包括前挡板、高压指尖密封片、低压指尖密封片、碳纤维刷束体和后挡板，高压指尖密封片位于前挡板的内侧，低压指尖密封片位于高压指尖密封片的侧部，碳纤维刷束体位于低压指尖密封片的侧部，碳纤维刷束体后挡板接触，高压指尖密封片、低压指尖密封片和碳纤维刷束体的外径根部通过熔焊工艺连接成一体，并夹紧于前挡板与后挡板之间形成熔焊区，低压指尖密封片与碳纤维刷束体之间设置有指尖挡板，前挡板、指尖挡板、碳纤维刷束体和后挡板均套设于转子上。该刷式密封装置中高压指尖密封片具有较好的耐高压性，碳纤维刷丝具有自润滑性，减少刷丝与转子之间的磨损，刷丝使用寿命长。

技术领域

本发明属于密封装置技术领域，具体涉及一种高压指尖与碳纤维刷丝组合密封装置。

背景技术

传统的密封装置大多为篦齿密封，若其安装间隙过小，则易造成动静部件之间碰磨，损坏设备；若其安装间隙过大，则泄漏增加，无法达到密封要求，同时篦齿容易磨损，且泄漏量会随着设备运行时间的延长而逐渐增大。而刷式密封装置是一种接触性密封，其为零间隙安装，可显著提高大功率汽轮机的工作效率和可靠性的先进动密封技术，是传统迷宫式密封的理想换代产品。

一般来说，刷式密封由保护挡板，柔性的刷丝体，支撑挡板组成。柔性的刷丝体由细长的金属丝紧密排列组成，一般为镍基或钴基合金。但这种刷式密封结构刷丝易断裂，且在工作时，刷丝与转子产生高速摩擦，刷丝不断磨损、烧尖，影响刷式密封封严性能和刷丝使用寿命。碳纤维是一种高性能纤维材料，广泛应用于航空航天，能源装备，交通运输等领域。本发明提出的碳纤维刷丝可有效避免传统刷式密封的缺点，可提高刷式密封的性能和刷丝使用寿命。

另外,刷式密封还具有泄漏率低、占用轴向空间小、转子动力学性能优越、运行持久稳定等特点，但是，在高压差下，刷丝容易发生轴向变形，从而导致密封失效。因此，采用高压指尖与碳纤维刷丝组合的密封装置，用以提高刷式密封的性能和刷丝使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压指尖与碳纤维刷丝组合密封装置，解决了现有刷式密封在高压差下轴向变形较大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种高压指尖与碳纤维刷丝组合密封装置，包括前挡板、高压指尖密封片、低压指尖密封片、熔焊区、碳纤维刷束体和后挡板，高压指尖密封片位于前挡板的内侧，低压指尖密封片位于高压指尖密封片的侧部，碳纤维刷束体位于低压指尖密封片的侧部，碳纤维刷束体与后挡板接触，高压指尖密封片、低压指尖密封片和碳纤维刷束体的外径根部通过熔焊工艺连接成一体，并夹紧于前挡板与后挡板之间形成熔焊区，低压指尖密封片与碳纤维刷束体之间设置有指尖挡板，前挡板、指尖挡板、碳纤维刷束体和后挡板均套设于转子上。

本发明的特点还在于，

前挡板与高压指尖密封片之间设置有遮流板。

遮流板呈环形结构，且遮流板上沿圆周方向开设多个V形缝隙。

后挡板靠近碳纤维刷束体的表面开设有环状的减压槽。

高压指尖密封片的轴向厚为3mm～4mm，低压指尖密封片的轴向厚度为0.2mm～0.4mm。

碳纤维刷束体由多排均匀竖直设置的碳纤维刷丝组成，碳纤维刷丝的直径为0.03mm～0.05mm，碳纤维刷束体的轴向总厚度为0.3mm～5mm。

指尖挡板的内环面上沿圆周方向均匀开设有多个凹槽，凹槽的深度为0.2mm～0.4mm。

本发明的有益效果是，该刷式密封装置中高压指尖密封片具有较好的耐高压性，有效减少了刷丝在高压下轴向变形，碳纤维刷丝具有自润滑性，能够减少刷丝与转子之间的磨损，刷丝使用寿命长。

附图说明

图1是本发明一种高压指尖与碳纤维刷丝组合密封装置的结构示意图；