一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)，包括密封套和密封體，密封體固定在密封套上，密封體上有周向的迷宮密封齒，密封齒分為上下兩段等長圓弧結(jié)構(gòu)，這兩段圓弧的包角小于180゜，其中上段圓弧的圓心為O2，下段圓弧的圓心為O1，上下兩段圓弧的半徑均為R，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的垂直距離均為其中這兩個圓弧的圓心在不同垂線上，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的水平距離均為δ，0＜δ＜R-r，r為轉(zhuǎn)子的半徑，轉(zhuǎn)子的圓心為O。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，任何固定式密封都可以據(jù)此改變?yōu)橄鄳?yīng)的密封結(jié)構(gòu)；與傳統(tǒng)圓形密封相比，錯位橢圓密封在工作中形成上下兩個氣楔，形成兩個動壓氣膜，增加了動壓氣膜的約束，增大了氣楔的收斂程度，提高了密封的氣膜剛度，有助于提高穩(wěn)定性，提高密封的抗氣流激振能力。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械中的密封結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
密封結(jié)構(gòu)是航空發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械的關(guān)鍵部件，密封結(jié)構(gòu)在抑制旋轉(zhuǎn)機(jī)械流體泄露的同時還會產(chǎn)生氣流激振力，影響轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性。隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械工作介質(zhì)參數(shù)的不斷提高，由密封結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的氣流力所引起的氣流激振問題越來越突出。密封動力學(xué)原理與動壓滑動軸承作用原理相似。密封結(jié)構(gòu)氣膜間隙具備了形成動壓氣膜的必要條件①轉(zhuǎn)子與靜子之間形成楔形間隙；②轉(zhuǎn)子與靜子之間充有粘性流體；③轉(zhuǎn)子與靜子之間有相對運動，帶動流體由間隙大端流向間隙小端。密封結(jié)構(gòu)間隙氣流力產(chǎn)生的氣流激振現(xiàn)象與滑動軸承間隙油膜力產(chǎn)生的油膜振蕩現(xiàn)象有共同點①都是旋轉(zhuǎn)機(jī)械微小間隙流體產(chǎn)生，均屬于流體激振；②流體激振原理相同，都是由切向流體激振力使得轉(zhuǎn)子渦動，當(dāng)渦動頻率與轉(zhuǎn)子固有頻率接近時，產(chǎn)生流體激振振動現(xiàn)象相同，都屬于自激振動，使得旋轉(zhuǎn)機(jī)械產(chǎn)生低頻振動。對滑動軸承而言，軸承形式對穩(wěn)定性的影響很大，圓柱滑動軸承的穩(wěn)定性較差，為了提高穩(wěn)定性，錯位橢圓軸承常應(yīng)用于大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械。研究表明，與圓柱滑動軸承，錯位橢圓軸承提高了軸承的油膜剛度和穩(wěn)定性，是工程設(shè)計中廣泛應(yīng)用的增穩(wěn)措施。近年來，為提高密封的穩(wěn)定性，減小氣流激振力，人們在傳統(tǒng)迷宮密封的基礎(chǔ)上，通過改變密封本身的結(jié)構(gòu)提出了蜂窩、反旋流、阻尼、袋式等新型密封型式，取得了一定的效果。但密封結(jié)構(gòu)型式的不斷改進(jìn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，容易產(chǎn)生由于摩擦引起的不穩(wěn)定振動故障。上述形式的密封結(jié)構(gòu)雖然機(jī)理不完全相同，但本質(zhì)上都屬于圓形密封結(jié)構(gòu)，即密封沿周向結(jié)構(gòu)均為圓形。對于圓形密封而言，氣流在偏心轉(zhuǎn)子與定子之間的楔形間隙內(nèi)所產(chǎn)生的氣體軸承效應(yīng)是導(dǎo)致密封氣流激振的重要因素。因此，氣流激振問題不可能得到根本解決。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)，包括密封套和密封體，密封體固定在密封套上，密封體上有周向的迷宮密封齒，密封齒分為上下兩段等長圓弧結(jié)構(gòu)，這兩段圓弧的包角小于180。，其中上段圓弧的圓心為O2，下段圓弧的圓心為O1，上下兩段圓弧的半徑均為R，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的垂直距離均為 < 其中這兩個圓弧的圓心在不同一條垂線上，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的水平距離均為S，0< S <R_r，r為轉(zhuǎn)子的半徑，轉(zhuǎn)子的圓心為0，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為co。本專利技術(shù)借鑒錯位式橢圓滑動軸承的思想，不改變傳統(tǒng)圓形密封的整體結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的圓形密封結(jié)構(gòu)設(shè)計成為上下兩段錯位式的圓弧結(jié)構(gòu)，這里稱之為錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點如下1、結(jié)構(gòu)簡單，任何固定式密封如迷宮密封、蜂窩密封、刷式密封等都可以據(jù)此改變?yōu)橄鄳?yīng)的錯位橢圓迷宮密封、錯位橢圓蜂窩密封、錯位橢圓刷式密封等；2、與傳統(tǒng)圓形密封相比，錯位橢圓密封在工作中形成上下兩個氣楔，形成兩個動壓氣膜，增加了動壓氣膜的約束，增大了氣楔的收斂程度，提高了密封的氣膜剛度，有助于提聞穩(wěn)定性，提聞密封的抗氣流激振能力。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)周向局部視圖。圖3是錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)軸向局部試圖。圖中1_密封齒上段圓弧；2_密封齒下段圓?。?-氣膜；4-轉(zhuǎn)子；5_密封套；6_T型槽；7_密封體；8_密封齒。具體實施例方式如圖1-圖3所示，一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)，包括密封套5，T型槽6和密封體7，密封套5內(nèi)設(shè)有T型槽6，密封體7通過在圓周方向上的T型槽6與密封套5固定在一起，密封體7上有周向的迷宮密封齒8，密封齒8與轉(zhuǎn)子4之間形成氣膜3，密封齒8分為上下兩段等長的圓弧結(jié)構(gòu)密封齒上段圓弧7與密封齒下段圓弧8，這兩段圓弧的包角小于180。，其中密封齒上段圓弧7的圓心為01，密封齒下段圓弧8的圓心為02，上下兩段圓弧的半徑均為R，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的垂直距離均為 < 其中0<e< R-r 0這兩個圓弧的圓心在不同一條垂線上，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的水平距離均為S，0< S <R_r，r為轉(zhuǎn)子的半徑，轉(zhuǎn)子的圓心為0，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為CO o這樣，轉(zhuǎn)子與靜子間的相對滑動表面形成油膜，在轉(zhuǎn)子與靜子間的楔形間隙下產(chǎn)生動壓。錯位橢圓密封的特點是與傳統(tǒng)圓形密封相比，錯位式橢圓密封在工作中形成上下兩個氣楔，形成兩個動壓氣膜，增加了動壓氣膜的約束，增強(qiáng)了密封的穩(wěn)定性；且即使軸在密封中心位置(0),轉(zhuǎn)子相對于軸瓦圓弧中心(O1, O2)也并不處在同心位置,而處在偏心相當(dāng)大的位置。因此與圓形密封相比提高了密封的氣膜剛度，進(jìn)而提高了密封的穩(wěn)定性。本專利技術(shù)沿用當(dāng)前很多固定密封安裝固定的T型槽安裝方式。將錯位橢圓密封設(shè)計成固定于汽缸T型槽的固定部件，不改變傳統(tǒng)圓形密封的整體結(jié)構(gòu)，只將傳統(tǒng)密封的密封齒部分由圓形結(jié)構(gòu)改為上下兩段等長的錯位式圓弧結(jié)構(gòu)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，形成兩個氣楔，形成兩個動壓氣膜，增加了動壓氣膜的約束，增強(qiáng)了密封氣膜剛度，有助于提高密封的穩(wěn)定性。密封塊材料為普通的45鋼、GCrt5等材料。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)，包括密封套和密封體，密封體固定在密封套上，其特征在于：密封體上有周向的迷宮密封齒，密封齒分為上下兩段等長圓弧結(jié)構(gòu)，這兩段圓弧的包角小于180゜，其中上段圓弧的圓心為O2，下段圓弧的圓心為O1，上下兩段圓弧的半徑均為R，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的垂直距離均為其中這兩個圓弧的圓心在不同一條垂線上，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的水平距離均為δ，0＜δ＜R?r，r為轉(zhuǎn)子的半徑，轉(zhuǎn)子的圓心為O。FDA00002750721600011.jpg,FDA00002750721600012.jpg
【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型高穩(wěn)定錯位橢圓密封結(jié)構(gòu)，包括密封套和密封體，密封體固定在密封套上，其特征在于:密封體上有周向的迷宮密封齒，密封齒分為上下兩段等長圓弧結(jié)構(gòu)，這兩段圓弧的包角小于180。，其中上段圓弧的圓心為O2，下段圓弧的圓心為O1，上下兩段圓弧的半徑均為R，上下兩段圓弧的圓心距離密封幾何中心位置的垂直距離均為...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫丹，艾延廷，肖忠會，王學(xué)軍，鄭鐵生，
申請(專利權(quán))人：沈陽航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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