[发明专利]一种转片式高温高压气(液)体弹性接触式动密封装置、制备方法

说明书

本发明提供一种转片式高温高压气(液)体弹性接触式动密封装置，包括动环和静环；其中动环密封固定于转子外圆面，静环固定于与转子对应的壳体内型面；所述动环包括低压侧基体、高压侧基体以及位于低压侧基体和高压侧基体形成的内腔中多个沿转子圆周方向分布的密封片，密封片与转子的轴向、径向均有倾斜角度，与现有技术相比，密封片不但对气流不但有垂直的切割作用，而且改变气流方向并对来流有反推作用，而且对进入的高温高压气(液)体起到扰动作用，使其不能从动环与静环之间的间隙通过，达到对介质的封严作用。

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，具体涉及一种转片式高温高压气(液)体弹性接触式动密封装置及制备方法。

背景技术

高温高压气体的动密封目前主要有软、硬填料密封，迷宫密封，活塞环密封及刷式密封。密封的核心即相同条件下尽可能降低单位时间内密封介质的泄露量。

软填料密封在适当填料及结构下，最高适用压力35MPa、温度600℃、线速度20m/s，可以满足一般条件下的密封要求，其在明火条件下易发生填料硬结现象，磨损补偿不足；硬填料密封使用压力350MPa，线速度12m/s，其需要对填料进行冷却或加热。

迷宫密封则是在旋转件和固定件之间形成很小曲折间隙，流体经多次节流达到密封目的。其属于非接触式密封，密封效果远不及接触式密封。

活塞环密封为现有最常用发动机及类似结构的高温高压气体密封结构，其必须在持续润滑及冷却条件下工作，工况适应性低，极易磨损。

刷式密封作为现代透平机械的关键技术，其接触面为120根/mm²的金属丝组生长于成型基体上制成，生产制造困难成本高，润滑和冷却条件高。另外，刷丝对轴的刷磨严重。

发明内容

本发明提供一种一种转片式高温高压气(液)体弹性接触式动密封装置，其特殊工况下无需润滑、冷却，使用寿命长，效果稳定。

本发明的技术方案如下：

一种转片式高温高压气(液)体弹性接触式动密封装置，用于实现轴系设备高压侧与低压侧之间的密封；包括动环和静环；其中动环密封固定于转子外圆面，静环固定于与转子对应的壳体内型面；所述动环包括低压侧基体、高压侧基体以及位于低压侧基体和高压侧基体形成的内腔中的多个密封片；

所述多个密封片沿转子圆周方向分布，并与转子的轴向、径向均有倾斜角度；所述密封片靠近转子一端分别与低压侧基体1、高压侧基体4凹凸配合连接；所述密封片靠近静环一端具有梳齿结构，该梳齿结构低压侧部分的齿尖与静环恰好接触，该梳齿结构高压侧部分的齿尖与静环过盈配合，使得转子转动时高压侧部分在静环摩擦阻力作用下不但发生弹性形变相切于静环内径圆面。

可选的，所述多个密封片相互平行。

可选的，所述密封片与转子径向之间的倾角为30°～70°，与转子轴向之间的倾角为0°～5°。

可选的，所述密封片的梳齿结构有5～20个齿。

可选的，所述密封片共有1000～30000片。

可选的，所述转片式高温高压气(液)体弹性接触式动密封装置还包括自由环，所述自由环共有两个，分别设置于梳齿结构低压侧部分的第一、第二齿间空隙处。

可选的，所述低压侧基体与高压侧基体之间具有止口配合定位结构。

可选的，所述密封片的材料为钴基合金或铁基合金。

可选的，所述静环的材料为耐受轴系设备高温工作环境的合金或陶瓷。