[发明专利]刷丝径向位置可调的刷式密封结构

说明书

本发明公开了一种刷丝径向位置可调的刷式密封结构，包括：静子、前挡板、后挡板、刷丝束结构和刷丝束径向驱动结构，静子沿其周向间隔设置有多组条形通孔，条形通孔的两侧对称设置有多组固定磨粒，前挡板和后挡板分别固定于静子的两端，刷丝束结构设置于前挡板与后挡板之间，包括弹性的刷丝束固定件和刷丝束，刷丝束固定件的中部形成一切面呈等腰三角形的容纳区，刷丝束径向驱动结构与条形通孔一一对应设置，包括平移块、连接柱和推动件，所述推动件的下部对称设置两个可与条形通孔两侧的固定磨粒配合的反向磨粒。该刷式密封结构通过推动推动件，可带动刷丝束接近转子，减少泄漏，保证密封效率，延长密封结构的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种应用于旋转机械中的密封结构，特别提供了一种刷丝径向位置可调的刷式密封结构。

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，刷丝磨损，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。

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刷丝径向位置可调的刷式密封结构，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：一种刷丝径向位置可调的刷式密封结构，包括：静子、前挡板、后挡板、刷丝束结构和刷丝束径向驱动结构，其中，静子沿其周向间隔设置有多组条形通孔，每组条形通孔为两个，沿静子的轴向设置且关于垂直静子轴线的中心面对称，条形通孔的两侧均对称且等间隔设置有多组固定磨粒，前挡板和后挡板均呈环形且分别固定于静子的两端，刷丝束结构设置于前挡板与后挡板之间，用于密封转子，包括多个间隙相接的刷丝束子结构，刷丝束子结构包括沿转子的轴向设置的两部分，每部分均包括弹性的刷丝束固定件和连接于刷丝束固定件内侧的刷丝束，刷丝束子结构的刷丝束固定件对接后，其中部形成一切面呈等腰三角形的容纳区，所述刷丝束径向驱动结构与条形通孔一一对应设置，包括与容纳区的斜面榫卯式连接的平移块、与所述平移块的顶部固定连接且经条形通孔露出静子外周的连接柱和与所述连接柱的上部固定连接的推动件，所述推动件的下部对称设置有两个可与条形通孔两侧的固定磨粒配合的反向磨粒，所述反向磨粒使每组条形通孔内的刷丝束径向驱动结构只能做相离运动，通过推动每组条形通孔内的刷丝束径向驱动结构向静子两侧运动，可同步驱动刷丝束子结构接近转子，进而调节刷丝径向位置。

优选，所述容纳区的斜面上设置有梯形棱，所述刷丝束径向驱动结构的平移块下部设置有与所述梯形棱配合的滑槽。

进一步优选，当推动件下部的反向磨粒与可与其卡接的最内侧的固定磨粒卡接时，位于同一组条形通孔内的刷丝束径向驱动结构的平移块对接，刷丝束固定件端部的环形外周面与静子的内壁配合抵接。

进一步优选，所述固定磨粒的切面呈直角三角形，所述反向磨粒的切面呈直角梯形，可配合卡接于两相邻的固定磨粒之间。

进一步优选，每个条形通孔两侧的固定磨粒朝同一方向设置，且每组条形通孔中的两个条形通孔两侧的固定磨粒的斜边相对设置，以便于向静子的两侧推动刷丝束径向驱动结构。

进一步优选，所述条形通孔每一侧的固定磨粒为4～7个，固定磨粒的宽度为1～1.5mm，相邻固定磨粒的间距为0.5～1mm，凸起高度为1.5～2mm。