安装于内外转子间的对转轴间刷式密封

本发明提供了一种安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，可应用于发动机对转轴间部位。

背景技术：

1、航空发动机高低压轴间存在相对转速与压差泄漏通道，故需要在双转子轴间设置密封装置。传统对转轴间部分的密封通常使用石墨密封和迷宫密封，由于刷式密封具有封严性能好、适应转子径向跳动能力强和使用寿命长等优点，因此，刷式密封逐渐应用于对转轴间处的密封。

2、目前，对转轴间刷式密封中的刷丝安装位置有两种，分别是安装于内转子和外转子，其中，安装于内转子的结构通常采用刷丝间隙配合，这种安装结构的特点在于低转速工况下，磨损小，密封效果差，高转速工况下，由于离心效应，密封效果好，磨损大；安装于外转子的结构通常采用刷丝接触或过盈配合，这种安装结构的特点在于低转速工况下，密封效果好，磨损大，高转速工况下，由于离心效应，磨损小，密封效果差。

3、综上，无论在何种工况下，现有的这两种安装方式都存在明显缺点，影响密封结构的封严性能或使用寿命。

4、因此，提出一种新型的对转轴间刷式密封结构，使其兼具密封性能和耐久性能，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的在于提供一种安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，以解决现有对转轴间刷式密封结构无法兼具密封性能和耐久性能的问题。

2、本发明提供的技术方案是：一种安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，包括：分别固定于外转子内侧和内转子外侧的外装配环和内装配环，其中，所述外装配环的内侧沿所述外装配环的轴向由前向后依次设置前挡板、外转子刷丝束和中间挡板，所述内装配环的外侧沿所述内装配环的轴向由前向后依次设置内转子刷丝束和后挡板，所述外转子刷丝束沿所述外装配环的径向倾斜安装且与所述内装配环过盈配合，所述内转子刷丝束与所述外转子刷丝束的倾斜方向一致且与所述外装配环间隙配合。

3、优选，所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封还包括外装配环夹圈和内装配环夹圈，所述外装配环夹圈和内装配环夹圈分别与所述外装配环和所述内装配环固定连接，用于将所述外装配环和所述内装配环分别固定于外转子内侧和内转子外侧。

4、进一步优选，所述外装配环的内侧和所述内装配环的外侧分别设置有与所述内转子刷丝束和外转子刷丝束对应的耐磨涂层。

5、进一步优选，所述前挡板和后挡板的切面均呈梯形且所述梯形的上底位于所述前挡板和后挡板的自由端。

6、进一步优选，所述中间挡板上设置轴向通孔，所述轴向通孔沿所述中间挡板的周向和径向均匀设置。

7、进一步优选，所述后挡板的前端设置有减压腔。

8、进一步优选，所述内转子刷丝束与所述外转子刷丝束的安装倾角为25°-35°。

9、本发明提供的安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，结构合理，综合具备将刷丝分别安装于内、外转子的优势，并有效削弱两者的劣势，兼具密封性能和耐久性能，可有效解决现有对转轴间刷式密封因刷丝安装在不同位置和/或使用在不同工况下所产生的密封和磨损问题。

技术特征：

1.一种安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于，包括：分别固定于外转子(7)的内侧和内转子(6)的外侧的外装配环(1)和内装配环(3)，其中，所述外装配环(1)的内侧沿所述外装配环(1)的轴向由前向后依次设置前挡板(11)、外转子刷丝束(12)和中间挡板(13)，所述内装配环(3)的外侧沿所述内装配环(3)的轴向由前向后依次设置内转子刷丝束(31)和后挡板(32)，所述外转子刷丝束(12)沿所述外装配环(1)的径向倾斜安装且与所述内装配环(3)过盈配合，所述内转子刷丝束(31)与所述外转子刷丝束(12)的倾斜方向一致且与所述外装配环(1)间隙配合。

2.根据权利要求1所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于：还包括外装配环夹圈(2)和内装配环夹圈(4)，所述外装配环夹圈(2)和内装配环夹圈(4)分别与所述外装配环(1)和所述内装配环(3)固定连接，用于将所述外装配环(1)和所述内装配环(3)分别固定于外转子(7)的内侧和内转子(6)的外侧。

3.根据权利要求1所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于：所述外装配环(1)的内侧和所述内装配环(3)的外侧分别设置有与所述内转子刷丝束(31)和外转子刷丝束(12)对应的耐磨涂层(5)。

4.根据权利要求1所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于：所述前挡板(11)和后挡板(32)的切面均呈梯形且所述梯形的上底位于所述前挡板(11)和后挡板(32)的自由端。

5.根据权利要求1所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于：所述中间挡板(13)上设置轴向通孔(131)，所述轴向通孔(131)沿所述中间挡板(13)的周向和径向均匀设置。

6.根据权利要求1所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于：所述后挡板(32)的前端设置有减压腔。

7.根据权利要求1所述安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，其特征在于：所述内转子刷丝束(31)与所述外转子刷丝束(12)的安装倾角为25°-35°。

技术总结
本发明公开了一种安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，包括：外装配环和内装配环，其中，所述外装配环的内侧沿所述外装配环的轴向由前向后依次设置前挡板、外转子刷丝束和中间挡板，所述内装配环的外侧沿所述内装配环的轴向由前向后依次设置内转子刷丝束和后挡板，所述外转子刷丝束沿所述外装配环的径向倾斜安装且与所述内装配环过盈配合，所述内转子刷丝束与所述外转子刷丝束的倾斜方向一致且与所述外装配环间隙配合。该安装于内外转子间的对转轴间刷式密封，结构合理，兼具密封性能和耐久性能，可有效解决现有对转轴间刷式密封因刷丝安装在不同位置和/或使用在不同工况下所产生的密封和磨损问题。

技术研发人员：孙丹,许涣泽,赖道贵,徐文峰,王丹,李玉,杨立冬
受保护的技术使用者：沈阳航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16