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    重庆时时彩专家选号: 碳石墨环轴密封结构.pdf

    关 键 词:
    石墨 密封 结构
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110257231.7

    申请日:

    2011.09.01

    公开号:

    CN102322530A

    公开日:

    2012.01.18

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16J 15/54申请日:20110901|||公开
    IPC分类号: F16J15/54; F16J15/30; F16J15/453 主分类号: F16J15/54
    申请人: 中国航空动力机械研究所
    发明人: 行峰涛; 李维; 王强; 江云琴; 周志翔
    地址: 412002 湖南省株洲市芦淞区董家塅
    优先权:
    专利代理机构: 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 代理人: 吴贵明;余刚
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110257231.7

    授权公告号:

    102322530B||||||

    法律状态公告日:

    2014.03.26|||2012.03.14|||2012.01.18

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种碳石墨环轴密封结构,包括安装于轴承座(10)端部的碳石墨环本体(1),碳石墨环本体(1)安装有碳石墨环(6),碳石墨环(6)内孔壁面与转轴(20)的旋转表面动密封接触,碳石墨环本体(1)的内孔与转轴(20)的旋转表面间隙配合,其中,碳石墨环本体(1)的内孔设有贯穿的内螺纹(12),内螺纹(12)的旋向与转轴(20)的旋向相反;碳石墨环本体(1)的内孔还设有环形储油凹槽(11);环形储油凹槽(11)位于碳石墨环(6)的一侧。这种结构可以解决现有技术存在的滑油容易泄漏,密封效果不佳的技术问题。

    权利要求书

    1: 一种碳石墨环轴密封结构, 包括安装于轴承座 (10) 端部的碳石墨环本体 (1), 所述 碳石墨环本体 (1) 内安装有碳石墨环 (6), 所述碳石墨环 (6) 内孔壁面与转轴 (20) 的旋转 表面动密封接触, 所述碳石墨环本体 (1) 的内孔与所述转轴 (20) 的旋转表面间隙配合, 其 特征在于, 所述碳石墨环本体 (1) 的内孔处设有贯穿的内螺纹 (12), 所述内螺纹 (12) 的旋向与所 述转轴 (20) 的旋向相反 ; 所述碳石墨环本体 (1) 的内孔还设有环形储油凹槽 (11) ; 所述环形储油凹槽 (11) 位于所述碳石墨环 (6) 的一侧。
    2: 根据权利要求 1 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述内螺纹 (12) 为三角形螺纹或梯形螺纹。
    3: 根据权利要求 2 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述轴承座 (10) 内还设有筛网环 (9), 所述筛网环 (9) 的内孔壁包容于所述转轴 (20) 的旋转表面。
    4: 根据权利要求 3 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述筛网环 (9) 是两端开口的圆筒, 且所述筛网环 (9) 的一端同心地固结在所述碳石 墨环本体 (1) 的内侧壁 ; 所述圆筒壁设有若干筛孔 (92) 及一喷射口 (91)。
    5: 根据权利要求 4 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述轴承座 (9) 设有喷油嘴 (8), 所述喷油嘴 (8) 喷出的滑油通过所述筛网环 (9) 上的 喷射口 (19) 喷射至所述转轴 (20) 的所述旋转表面。
    6: 根据权利要求 5 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述碳石墨环本体 (1) 的 外侧壁设有环形槽及环形板 (4) ; 所述环形板 (4) 与所述碳石墨环本体 (1) 的环形槽共同形成闭合空腔 (13) ; 所述碳石墨环 (6) 活动安装于所述闭合空腔 (13) 内 ; 所述环形板 (4) 与碳石墨环 (6) 之间安装有弹簧 (5), 所述弹簧 (5) 使所述碳石墨环 (6) 抵接至所述闭合空腔 (13) 的侧壁。
    7: 根据权利要求 6 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述碳石墨环 (6) 由两块以上的碳石墨环拼合而成, 且所述碳石墨环 (6) 的外周缘安 装有使所述碳石墨环 (6) 向所述转轴的方向收缩的条形拉簧 (3)。
    8: 根据权利要求 1 至 7 中任意一项所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述转轴 (20) 上套设有一个带散热沟槽的滑套 (7) ; 所述碳石墨环 (6) 密封套接于所述滑套 (7) 的外周缘上。
    9: 根据权利要求 8 所述的碳石墨环轴密封结构, 其特征在于, 所述滑套 (7) 在邻近所述轴承座 (10) 内腔的一端的所述内螺纹 (12) 处设有轴向卸油 槽 (72)。

    说明书


    碳石墨环轴密封结构

        【技术领域】
         本发明涉及一种主轴密封结构, 特别地, 涉及一种航空发动机的碳石墨环轴密封结构。 背景技术 航空发动机中为了提高性能, 使用接触式碳石墨环密封的部位越来越多。对于航 空发动机来说, 如何设计重量轻, 结构简单, 密封效果更好的碳石墨环轴密封结构已成为影 响发动机性能的一个主要因素。
         图 1 示出了目前航空发动机中广泛使用的一种碳石墨环轴密封结构, 包括安装于 轴承座 10 端部的碳石墨环本体 1。碳石墨环本体 1 安装有碳石墨环 6。碳石墨环 6 的内孔 壁面与转轴 20 的旋转表面动密封连接, 碳石墨环本体 1 的内孔与转轴 20 的旋转表面间隙 配合。这种结构仅提供了一个可以安装碳石墨环 6 的空间 13, 靠碳石墨环 6 的内孔壁面与 转轴 20 的旋转表面接触来实现密封, 一部分滑油容易从接触面泄漏, 而且碳石墨环的工作 温度较高时这部分滑油会在碳石墨环内表面形成积碳, 进一步影响密封效果。
         发明内容 本发明目的在于提供一种碳石墨环轴密封结构, 以解决现有技术存在的滑油容易 泄漏, 密封效果不佳的技术问题。
         为实现上述目的, 本发明提供了一种碳石墨环轴密封结构, 包括安装于轴承座端 部的碳石墨环本体, 碳石墨环本体安装有碳石墨环, 碳石墨环内孔壁面与转轴的旋转表面 动密封接触, 碳石墨环本体的内孔与转轴的旋转表面间隙配合, 结构特点是, 碳石墨环本体 的内孔设有贯穿的内螺纹, 内螺纹的旋向与转轴的旋向相反 ; 碳石墨环本体的内孔还设有 环形储油凹槽 ; 环形储油凹槽位于碳石墨环的一侧。
         进一步地, 内螺纹为三角形螺纹或梯形螺纹。
         进一步地, 轴承座内设有筛网环, 筛网环的内孔壁包容于转轴的旋转表面。
         进一步地, 筛网环是两端开口的圆筒, 且所述筛网环的一端同心地固结在碳石墨 环本体的内侧壁 ; 圆筒壁设有若干筛孔及一喷射口。
         进一步地, 轴承座设有喷油嘴, 喷油嘴喷出的滑油通过筛网环上的喷射口喷射至 转轴的旋转表面。
         进一步地, 碳石墨环本体的外侧壁设有环形槽及安装有环形板 ; 环形板与碳石墨 环本体的环形槽共同形成闭合空腔 ; 碳石墨环活动安装于闭合空腔内 ; 环形板与碳石墨环 之间安装有弹簧, 该弹簧使碳石墨环抵接至闭合空腔的侧壁。
         进一步地, 碳石墨环由两块以上的碳石墨环拼合而成, 并沿碳石墨环的外周向安 装有使碳石墨环向转轴方向收缩的条形拉簧。
         进一步地, 转轴上套设有一个带散热沟槽的滑套, 碳石墨环密封套接于滑套的外 周缘上。
         进一步地, 滑套在邻近轴承座内腔的一端的内螺纹处设有轴向卸油槽。
         本发明具有以下有益效果 :
         (1) 由于碳石墨环本体的内孔设有贯穿的内螺纹, 内螺纹的牙顶与转轴的旋转表 面的间隙可以设置得很小, 形成迷宫式螺旋通道, 当转轴的旋转表面转动时, 轴承座进入的 滑油因内螺纹的旋向与转轴的旋向相反而难以进入到碳石墨环处, 即使少量的滑油搅拌到 碳石墨环处, 因碳石墨环外面的气体压力 ( 该气体压力另由系统提供 ) 高于轴承座的气体 压力, 气体将这些少量滑油经迷宫式螺旋通道向轴承座内驱赶, 经邻近轴承座内腔的一端 的内螺纹处的轴向卸油槽将滑油驱赶至轴承座内部, 从而有效的阻止了滑油进入碳石墨环 处, 避免在工作温度较高时碳石墨环表面形成积碳, 减少了滑油泄漏, 提高了密封效果, 延 长碳石墨环的使用寿命。
         (2) 碳石墨环本体的内孔位于碳石墨环的一侧设有的环形储油凹槽, 可以储存通 过内螺纹 12 与转轴 20 的旋转表面之间进入的多余滑油和杂质, 以避免杂质损坏转轴的旋 转表面和内螺纹的牙尖。
         (3) 由于轴承座内设有筛网环, 筛网环的内孔壁收容于转轴的旋转表面, 筛网环的 若干筛孔可把转轴的旋转表面在轴承座内搅拌所激起的紊流漩涡限制在筛网环内侧, 促进 油气分离, 此外, 筛网环在周向开有一个喷射口, 安装在轴承座上的喷油嘴喷射出的滑油经 此喷射口喷射至转轴的旋转表面, 以带走转轴的旋转表面与碳石墨环摩擦产生的热量, 进 而提高了密封效果, 延长了碳石墨环的使用寿命。
         除了上面所描述的目的、 特征和优点之外, 本发明还有其它的目的、 特征和优点。 下面将参照图, 对本发明作进一步详细的说明。附图说明
         构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解, 本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明, 并不构成对本发明的不当限定。在附图中 :
         图 1 示出了现有技术广泛使用的碳石墨环轴密封结构示意图 ;
         图 2 是本发明优选实施例的碳石墨环轴密封结构示意图 ; 以及
         图 3 是图 2 中 A 向局部放大示意图 ; 具体实施方式
         以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明, 但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。
         参见图 2, 本发明优选实施例的碳石墨环轴密封结构, 包括安装于轴承座 10 端部 的碳石墨环本体 1。碳石墨环本体 1 是一设有同心内孔的环形体, 左侧设有环形槽, 在环形 槽面上安装有环形板 4?;沸伟?4 上安装有卡环 2, 环形板 4 通过卡环 2 进行轴向定位?;?形板 4 与环形槽一起构成一个闭合的环形空腔 13, 碳石墨环 6 活动安装于该闭合的环形空 腔 13 内。碳石墨环 6 由两块以上相互铰接或扣合拼合一起的碳石墨块组成。碳石墨环 6 的外周缘安装有使碳石墨环 6 向内收缩的条形拉簧 3, 拉簧 3 使碳石墨环 6 的内孔壁面与转 轴 20 的旋转表面动密封接触。此外, 在环形板 4 的侧面与碳石墨环 6 之间还安装有压缩弹 簧 5, 该压缩弹簧 5 的弹性力迫使碳石墨环 6 向右抵接至环形槽 13 的侧壁。为了在碳石墨环本体 1 的内孔与转轴 20 的旋转表面间形成迷宫式螺旋通道, 在碳 石墨环本体 1 的内孔处设有贯穿的内螺纹 12, 内螺纹的牙顶与转轴 20 表面的间隙可以设置 得很小, 内螺纹 12 优选采用三角形螺纹或梯形螺纹, 而且, 内螺纹 12 的旋向与转轴 20 的旋 向相反。
         此外, 为便于散热, 转轴 20 上套设有一个带环形散热沟槽 71 的滑套 7, 碳石墨环 密封套接于滑套的外周缘上?;?7 在邻近轴承座 10 内腔的一端的内螺纹 12 人口处设有 轴向卸油槽 72, 该轴向卸油槽 72 是在滑套 7 的端部加工的环形倒角斜面。当转轴 20 的旋 转表面高速转动时, 轴承座 10 进入的滑油因内螺纹 12 的旋向与转轴 20 的旋向相反而难以 进入到碳石墨环 6 处。即使少量的滑油搅拌到碳石墨环 6 处, 也因碳石墨环外面的气体压 力 ( 该气体压力另由系统提供 ) 高于轴承座 10 内的气体压力, 而将这些少量滑油经内螺纹 12 形成的迷宫式螺旋通道流向轴承座 10 内, 并经轴向泄油槽 72 流至轴承座 10 的内部, 从 而有效的阻止了滑油进入碳石墨环 6 处, 避免在工作温度较高时碳石墨环表面形成积碳, 减少了滑油泄漏, 提高了密封效果, 延长了碳石墨环的使用寿命。碳石墨环本体 1 的内孔还 设有环形储油凹槽 11, 该环形储油凹槽 11 位于碳石墨环 6 的一侧。储油凹槽 11 作用是储 存通过内螺纹 12 与转轴 20 的旋转表面之间进入的多余滑油和杂质, 避免杂质损坏转轴 20 的旋转表面和内螺纹 12 的牙尖。
         结合参见图 3, 在轴承座 10 内设有筛网环 9, 筛网环 9 的内孔壁包容于转轴 20 的 旋转表面。本实施例的筛网环 9 优选采用两端开口的薄壁圆筒, 该筛网环 9 的一端的同心 的固结在碳石墨环本体 1 的内侧壁。在其它是实施例中, 筛网环 9 也可以固定在轴承座 10 的内壁上。沿筛网环 9 的圆筒壁面设有若干筛孔 92 及一喷射口 91, 轴承座 10 设有喷油嘴 8, 喷油嘴 8 喷出的滑油通过筛网环 9 上的喷射口 91 喷射至转轴 20 的旋转表面, 以带走该 旋转表面与碳石墨环摩擦产生的热量, 进而提高了密封效果, 延长了碳石墨环的使用寿命。 由于筛孔 92 很小, 可把转轴 20 的旋转表面在轴承座 10 内搅拌所激起的紊流漩涡限制在筛 网环 9 内侧, 以促进油气分离。
         以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技 术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作的任何修 改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的?;し段е?。

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