[发明专利]一种栅板与编绳组合的密封结构

说明书

一种栅板与编绳组合的密封结构，包括与侧壁接触的栅板组，栅板组与侧壁接触的一端加工微米级的凹槽，凹槽用于放置微米级的纤维编绳；所述纤维编绳的截面尺寸大于凹槽的深度，所述栅板组另一端设置有弹性薄板，弹性薄板上设置有用于提供预紧压力的弹性元件，弹性元件设置于栅板座套上。本发明利用纤维编绳的弹性变形，添堵栅板组与热变形后的侧壁之间的空隙，从而减小密封的泄漏量；纤维编绳也可补偿弹性薄板变形迟钝引起的间隙。

技术领域

本发明涉及航空发动机、汽轮机等高温工况下的动密封技术领域，特别涉及一种栅板与编绳组合的密封结构。

背景技术

高温动密封结构是高超声速飞行器控制面的关键技术之一，对飞行器安全运行起到重要作用。目前的高温动密封技术主要有：填料密封、迷宫密封、干气密封、刷式密封、指尖密封和栅板密封等。填料密封主要应用于旋转式密封中，且填料的密封性能受温度影响较大，仅适用于温度小于250℃的工况下。迷宫密封是非接触动密封，利用流体在间隙间的节流效应限漏，泄漏量较大，通常用在级间密封等密封性要求不高的场合。干气密封、刷式密封、指尖密封目前均应用在旋转式非接触密封中，在往复密封中尚未应用。

非接触式密封由于密封面不直接接触，虽然起动功率小，寿命长，但泄漏量大，这在往复式的密封中尤为严重。在往复式的动密封中，一般采用盘根填料密封、动唇形密封等接触式密封。

接触式密封要求材料具有较高的耐磨性，在超高声速飞行器等高工况下还要求具有耐高温性。

栅板密封是满足以上要求的密封形式之一，栅板密封采用多块小型栅板组合，侧壁热变形后，在弹性元件的作用下，栅板组彼此错位移动以适应热变形，贴合壁面实现密封。

栅板形状简单，可使用耐高温的陶瓷材料，因此栅板密封可应用于高温工况下的动密封。

除耐高温外，栅板式密封还具有良好的柔韧性、低渗透性、耐久性等优点。

因栅板密封是由多个小栅板组合而成的，在侧壁出现热变形后，栅板与变形侧壁间将出现孔隙，这将增加泄漏量，影响密封的性能。因此减少热变形后产生的密封空隙是提高栅板密封性能的措施之一。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种栅板与编绳组合的密封结构，能够减小密封的泄漏量，具有变形适应性好，跟随性和恢复性好的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种栅板与编绳组合的密封结构，包括与侧壁4接触的栅板组5，栅板组5与侧壁4接触的一端加工微米级的凹槽，凹槽中设置微米级的纤维编绳6；所述纤维编绳6的截面尺寸大于凹槽的深度，所述栅板组5另一端设置有弹性薄板1，弹性薄板1上设置有用于提供预紧压力的弹性元件3，弹性元件3设置于栅板座套2上。

所述预紧压力使纤维编绳6高于槽顶的部分压入所述凹槽中，从而使栅板组5贴合侧壁4。

所述栅板组5上凹槽宽度为50～600μm，深度为300～600μm，面密度为5％～25％。

所述纤维编绳6由内部纤维编织的螺旋状内核和外部编织的鞘组成，螺旋状内核编织较为疏松，鞘的编织紧密。

所述纤维编绳6分段设置于栅板组5的凹槽中。

所述纤维编绳6材料均为耐高温合金或陶瓷，栅板组5为陶瓷材料。

本发明的有益效果：