专利名称：封严装置及带封严装置的燃气轮机的制作方法
技术领域：
封严装置及带封严装置的燃气轮机技术领域[0001]本实用新型涉及燃气轮机领域，特别地，涉及一种封严装置。此外，本实用新型还 涉及一种包括上述封严装置的燃气轮机。
背景技术：
[0002]轴承腔滑油密封的主要功能是将发动机转子系统的轴承腔与发动机的气流环境 有效地隔离，保护轴承和润滑油免受气流流路损害，防止润滑油泄露。对于发动机高温区的 轴承腔，以适当压力和温度的增压空气环绕轴承腔，吹除高温气体，防止轴承过热，避免润 滑油温过高、变质、焦化以致燃烧。空气经滑油密封少量泄露进入轴承腔，不仅对防止滑油 外泄是必须的，也有助于轴承腔内的回油，但泄露不易过大。现代航空燃气涡轮发动机轴承 腔，常采用的滑油密封系统的结构类型如下[0003]I)单个非接触密封，如篦齿密封，浮环密封、螺旋密封等，油腔内需有防滑油泄露 辅助措施。其结构简单、重量轻，气体泄露大，滑油容易泄露。一般用于低压、低温环境，或 用于油腔增压或节流通风情况。但此类密封结构简单，泄露量大。[0004]2)单个接触式密封，如端面密封、开口环密封等不易产生滑油泄露的密封。其结构 简单、重量轻、气体泄露低，但用于高温环境下容易引起滑油焦化，甚至着火。但此类密封结 构的在高温下的安全性低。[0005]3)双级密封，增压空气经一级空气密封和放气口降低作用于滑油密封上的压力。 其特点在于，万一滑油泄露，可经放气口引出，系统可靠性较好，在滑油密封采用接触式密 封情况下，放气口排除空气的压力较高，可在发动机循环中得到较高应用。或者双级密封， 增压空气引入滑油密封和空气密封的间隔腔，经空气密封向环境泄露。该结构有利于建立 滑油密封所需增压空气压力，在热区环境下，保护轴承腔并对热燃气进行吹除。广泛应用于 发动机前支点和后支点的滑油密封。但这类密封结构较为复杂，需增加高压引气，设计放气 结构。[0006]5)三级密封，增压空气引入滑油密封和空气密封的间隔腔，经空气密封的热环境 气体泄露和经空气密封的增压空气泄露掺混到发动机适宜处。当热环境压力、温度高，滑油 密封文篦齿密封情况下，掺混放气压力低，只能放到机外，使发动机性能损失大。当滑油密 封为接触式密封情况下，掺混放气可在发动机循环中加以利用。但此类密封结构可靠性高， 但结构复杂，引起量较其他类型大，需要增加轴承腔通风及系统向机外放气的管路系统、空 气过滤系统，从而会给滑油系统增加负担，导致结构复杂、笨重、成本高。实用新型内容[0007]本实用新型目的在于提供一种封严装置及带封严装置的燃气轮机，以解决燃气轮 机内润滑轴承的滑油泄露的技术问题。[0008]为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种封严装置，包括低压离 心叶轮、与低压离心叶轮配合安装的安装座、安装在低压离心叶轮上的轴承和封严组件，其中，低压离心叶轮与安装座的一侧端面之间形成气体入口，低压离心叶轮上设有篦齿，安装 座上涂覆有涂层，篦齿顶抵涂层；封严组件、安装座的内壁面、轴承及安装在轴承上的轴承 座形成一个密封腔。[0009]进一步地，低压离心叶轮上还安装有封严衬套，封严衬套的一端顶抵轴承，封严衬 套的另一端顶抵封严组件；封严组件、安装座的内壁面、轴承、轴承座以及封严衬套形成密 封腔。[0010]进一步地，封严组件包括环套、安装在环套内的端面弹簧及石墨环，端面弹簧的两 侧壁分别顶抵石墨环和环套的内侧壁。[0011]进一步地，环套为一环形腔，朝向封严衬套的所在端设有一个开口 ；石墨环安装在 环套内，石墨环的一端经环套的开口延伸至环套的外端，并顶抵封严衬套。[0012]进一步地，石墨环的另一侧端顺次安装有胶圈和垫片，端面弹簧的一侧壁顶抵垫 片。[0013]进一步地，环套的外侧壁与安装座及低压离心叶轮之间形成有一间隔腔。[0014]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种燃气轮机，其包括上述的封严装置。[0015]本实用新型具有以下有益效果本实用新型的封严装置采用封严组件和篦齿封严 相结合，使得封严效果更好，有效的避免了润滑轴承的滑油泄露。且带有封严装置的燃气轮 机相比于现有技术，减少了放气结构，结构更简单。[0016]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优 点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中[0018]图1是本实用新型优选实施例的封严装置的结构示意图；[0019]图2是图1所示的A处的放大示意图；以及[0020]图3是图1所示的B处的放大示意图。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利 要求限定和覆盖的多种不同方式实施。[0022]参见图1，本实用新型的优选实施例提供了一种封严装置，包括低压离心叶轮10、 与低压离心叶轮10配合安装的安装座20、安装在低压离心叶轮10上的轴承30和封严组件40。[0023]请结合参见图2，低压离心叶轮10与安装座20的配合安装，低压离心叶轮10上设 有篦齿11，优选地，篦齿11的横截面结构为三角形。燃气轮机的安装座20上与篦齿11相 配合的位置涂覆有涂层21，篦齿11顶抵涂层21。涂层21的表层很容易被篦齿11磨损，使 得篦齿11与涂层21之间会存在一定的间隙。在篦齿11结构的一侧，低压离心叶轮10与 安装座20的侧端面之间有间隙，间隙处为气体入口 I ;在篦齿11结构的另一侧，低压离心叶轮10的轴与安装座20的内壁面形成一端开口的环腔2。气体从气体入口 I进入，到达篦 齿11与涂层21的配合处，这时会有极少量的气体通过篦齿11与涂层21之间的间隙进入 环腔2内。[0024]在环腔2开口端的端口，低压离心叶轮10的轴上安装有轴承30，轴承30套装在轴 承座31内，轴承30和轴承座31将环腔2的端口密封。[0025]在环腔2内，低压离心叶轮10的轴上还安装有封严衬套50，封严衬套50的一端顶 抵轴承30，封严衬套50随着轴承30 —起转动。封严衬套50的另一侧安装封严组件40，封 严组件40、安装座20的内壁面、轴承30、轴承座31以及封严衬套50之间形成一个密封腔 60。润滑轴承30的滑油经轴承30会流到密封腔60内，封严组件40会阻挡滑油泄漏。[0026]请结合参见图3，封严组件40包括环套41、安装在环套41内的端面弹簧42及石墨 环43。环套41为一环形腔，朝向封严衬套50的所在端设有一个开口(附图未示出)，石墨环 43安装在环套41的一侧端，石墨环43的一端经环套41的开口延伸至环套41的外端，并顶 抵封严衬套50，将封严衬套50与封严组件40密封。在石墨环43的侧端，还安装有一限位 块(附图未示出)，限位块限制封严组件40随着封严衬套50的转动而转动。且由于石墨环 43具有润滑作用，能够润滑封严衬套50，以防止封严衬套50由于摩擦过热而容易被损坏。 端面弹簧42安装在环套41内的另一侧端，端面弹簧42的一端面顶抵环套41的内侧壁，另 一侧壁顶抵石墨环43。端面弹簧42的安装使得封严组件40与安装座20之间保持一定的 预紧力。优选地，石墨环43的侧端还顺次安装有胶圈44和垫片45，胶圈44以进一步的防 止滑油的泄露。端面弹簧42的另一侧壁顶抵垫片45，以增强抵压石墨环43的强度。环套 41的外侧壁与安装座20及低压离心叶轮10之间还形成有一间隔腔70。进入环腔2内的 气体会充满间隔腔70内，而密封腔60内的气压由于燃气轮机的回油泵的作用，使得密封腔 60内的气压低于间隔腔70内的气压，使得密封腔60内的滑油泄露到密封腔60外。[0027]本实用新型还提供一种燃气轮机，该燃气轮机包括上述的封严装置。带有封严装 置的燃气轮机可不需要另设置放气结构，结构更简单。[0028]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种封严装置，包括低压离心叶轮(10)、与所述低压离心叶轮(10)配合安装的安装座(20)、安装在所述低压离心叶轮(10)上的轴承(30)和封严组件(40)，其特征在于，其中，所述低压离心叶轮(10)与所述安装座(20)的一侧端面之间形成气体入口( I )，所述低压离心叶轮(10)上设有篦齿(11)，所述安装座(20)上涂覆有涂层(21)，所述篦齿(11)顶抵所述涂层(21); 所述封严组件(40 )、所述安装座(20 )的内壁面、所述轴承(30 )及安装在所述轴承(30 )上的轴承座(31)形成一个密封腔(60)。
2.根据权利要求1所述的封严装置，其特征在于，所述低压离心叶轮(10)上还安装有封严衬套(50 )，所述封严衬套(50 )的一端顶抵所述轴承(30 )，所述封严衬套(50 )的另一端顶抵所述封严组件(40);所述封严组件(40)、所述安装座(20)的内壁面、所述轴承(30)、所述轴承座(31)以及所述封严衬套(50 )形成所述密封腔(60 )。
3.根据权利要求2所述的封严装置，其特征在于，所述封严组件(40)包括环套(41)、安装在所述环套(41)内的所述端面弹簧(42)及石墨环(43)，所述端面弹簧(42)的两侧壁分别顶抵所述石墨环(43)和所述环套(41)的内侧壁。
4.根据权利要求3所述的封严装置，其特征在于，所述环套(41)为一环形腔，朝向所述封严衬套(50 )的所在端设有一个开口 ；所述石墨环(43 )安装在所述环套(41)内，所述石墨环(43)的一端经所述环套(41)的开口延伸至所述环套(41)的外端，并顶抵所述封严衬套(50)。
5.根据权利要求4所述的封严装置，其特征在于，所述石墨环(43)的另一侧端顺次安装有胶圈(44 )和垫片(45 )，所述端面弹簧(42 )的一侧壁顶抵所述垫片(45 )。
6.根据权利要求4所述的封严装置，其特征在于，所述环套(41)的外侧壁与所述安装座(20)及所述低压离心叶轮(10)之间形成有一间隔腔(70)。
7.一种燃气轮机，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的封严装置。
专利摘要本实用新型提供了一种封严装置及带封严装置的燃气轮机，封严装置包括低压离心叶轮、与低压离心叶轮配合安装的安装座、安装在低压离心叶轮上的轴承和封严组件，其中，低压离心叶轮与安装座的一侧端面之间形成气体入口，低压离心叶轮上设有篦齿，安装座上涂覆有涂层，篦齿顶抵涂层；封严组件、安装座的内壁面、轴承及安装在轴承上的轴承座形成一个密封腔。本实用新型的封严装置采用封严组件和篦齿封严相结合，使得封严效果更好，有效的避免了润滑轴承的滑油泄露。
文档编号F02C7/06GK202832795SQ201220394319
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者李明辉, 代钰, 龚爱东, 韦海, 窦磊, 杨汉杰, 谌勇超, 邱杨旭, 张国军 申请人:湖南航翔燃气轮机有限公司