[发明专利]含磁铁可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构

说明书

本发明公开了一种含磁铁可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构，包括：静子、刷式密封件和瓦形磁铁，刷式密封件配合设置于静子的内周且可在静子内侧沿转子的径向运动，刷式密封件包括上部刷式密封件和下部刷式密封件，上部刷式密封件和下部刷式密封件均包括前挡板、熔焊区、后挡板和刷丝束，上部刷式密封件和下部刷式密封件的外周的中部均固定一螺栓，所述螺栓穿过静子上与其配合的通孔后通过螺母旋紧，瓦形磁铁成对设置且相互排斥，每对瓦形磁铁包括固定于刷式密封件外周的瓦形磁铁和固定于静子内周的瓦形磁铁。该刷式密封结构通过放松或拧紧螺母，可实现对刷丝束与转子面径向间隙的调整，均匀布设的瓦形磁铁可保证转子的平稳转动。

技术领域

本发明涉及一种应用于旋转机械中的密封结构，特别提供了一种含磁铁可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构。

背景技术

刷式密封是航空发动机、汽轮机、压缩机等旋转机械的关键部件。相对于传统的迷宫密封，刷式密封不但具有较好的封严特性，还能够适应转子的瞬间径向变形或偏心运动，此外，刷式密封的刷丝与转子形成柔性接触，可改善转子系统的振动特性，保证机组运行的安全性，因此刷式密封被广泛应用于航空航天、电力、石化等行业领域的旋转机械中。

刷式密封由前面板、后面板和夹于两者之间的高度密集合金细金属丝组成的刷丝束组成，刷丝束沿转子旋转方向有一定倾角，倾斜的刷丝可以允许转子径向跳动，在与转子过盈接触后，不会像迷宫密封和蜂窝密封一样，出现永久性的性能损失，刷式密封的刷丝相对转子的旋转方向按一定倾斜角度规则排列，可以减少刷丝的磨损，使刷丝更容易适应转子的制造误差和热变形等，并在转子瞬间大幅径向位移后迅速弹回，保持密封间隙不变。研究表明，刷式密封作为一种接触式动密封，刷丝束的柔性保证了在转子瞬时径向跳动时刷丝束可以呈现退让性和追随性。

然而，过盈配合的刷丝束与转子在使用过程中存在碰撞摩擦，随着密封结构使用时间的增加刷丝束与转子面之间会产生较大的间隙，进而造成泄漏量的增加，导致封严失效，因此，需及时更换新的刷式密封件。

鉴于此，如何对现有的刷式密封结构进行改进，使得在不更换刷丝密封件的情况下就可以调节刷丝束与转子面之间的径向间隙，以提高刷式密封的封严性能、降低使用成本，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种含磁铁可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构，以解决现有刷式密封结构的刷丝束与转子面的间隙不能调节的问题。

本发明提供的技术方案是：一种含磁铁可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构，包括：静子、刷式密封件和瓦形磁铁，其中，刷式密封件配合设置于静子的内周且可在静子内侧沿转子的径向运动，刷式密封件包括间隙设置且结构相同的上部刷式密封件和下部刷式密封件，上部刷式密封件和下部刷式密封件均包括前挡板、熔焊区、后挡板和刷丝束，前挡板与后挡板通过熔焊区连接，刷丝束的根部固定在熔焊区上，自由端与转子贴合，上部刷式密封件和下部刷式密封件的外周的中部均固定一螺栓，所述螺栓穿过静子上与其配合的通孔后通过螺母旋紧，通过旋转螺母，可以调整上部刷式密封件与下部刷式密封件间距，所述瓦形磁铁包括固定于刷式密封件外周的瓦形磁铁和固定于静子内周的瓦形磁铁，固定于刷式密封件外周的瓦形磁铁和固定于静子内周的瓦形磁铁成对设置且分别沿刷式密封件的外周及静子的内周均匀布设，每对瓦形磁铁相互排斥，并留有间隙。

优选，上部刷式密封件和下部刷式密封件相对应端面的倾斜方向与该位置的刷丝束的倾斜方向相同。

进一步优选，位于刷式密封件的外周及静子的内周的瓦形磁铁均左右设置两排，且所述两排瓦形磁铁关于螺栓对称。

进一步优选，沿刷式密封件的外周及静子的内周设置的瓦形磁铁共8对，上部刷式密封件和下部刷式密封件上各4对。

进一步优选，所述瓦形磁铁粘贴于刷式密封件的外周及静子的内周。

进一步优选，所述螺栓焊接于熔焊区上。