[发明专利]一种气体流路密封装置

说明书

本发明涉及气体密封技术领域，具体涉及一种气体流路密封装置。一种气体流路密封装置，包括：篦齿密封结构；刷式密封结构，设置在篦齿密封结构的一侧，且与篦齿密封结构固定连接；指尖密封结构，设置在刷式密封结构远离篦齿密封结构的一侧，指尖密封结构包括多个指尖薄片，多个指尖薄片与篦齿密封结构、刷式密封结构同轴设置在转子上；其中，篦齿密封结构设置在转子的高压侧，指尖密封结构在转子的低压侧。通过将篦齿密封结构、刷式密封结构和指尖密封结构依次设置，将篦齿密封结构设置在高压侧，指尖密封结构设置在低压侧，可使篦齿密封将流体压力变小后依次通过刷式密封结构和指尖密封结构，提高了密封效果。

技术领域

本发明涉及气体密封技术领域，具体涉及一种气体流路密封装置。

背景技术

航空发动机空气系统的功能主要受系统中的密封装置来调节，目前常用的气体流路密封装置为篦齿密封、刷式密封和指尖密封。

篦齿密封是一种常用的非接触式密封。当流体进入转静子间隙时，在篦齿齿间形成漩涡流，使流体产生自密封效应，进而逐级削弱各齿间的流体压力，实现密封效果。

刷式密封由前挡板、后挡板和夹于两者之间均匀有序、紧密排列的数万根细金属丝组成，采用焊接工艺连成一体。刷丝与密封跑道接触而形成密封界面。作为一种可过盈安装的密封形式，与篦齿密封相比，刷式密封的泄漏量约为篦齿密封的1/10～1/2。

指尖密封与刷式密封结构相似，由前挡板、若干层指尖薄片及后挡板组成，采用铆钉或焊接的方法连接。若干层的指尖薄片与跑道接触，形成密封界面，因指尖薄片的柔顺性，指尖密封能适应转子因装配、不平衡效应和热效应等引起的相对位移变化，保持长时间优异的密封性能。

但是，转子的振动和偏移会引起篦齿齿尖和涂层磨损，转静子之间需设计有相当大的间隙，气体流路封严效果相较于刷式密封及指尖密封较弱；刷式密封在高压差状态下，大量的刷丝束在气体流路中发生偏斜变形，使密封界面产生较大间隙，且刷丝束间存在轴向泄漏，导致密封效果差；指尖密封的耐压能力较差，在高压差状态下指尖密封的密封效果也会变差。因此，亟需一种密封效果好的密封装置。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的密封装置密封效果差的缺陷，从而提供一种气体流路密封装置。

为了解决上述问题，本发明提供了一种气体流路密封装置，包括：

篦齿密封结构；

刷式密封结构，设置在所述篦齿密封结构的一侧，且与所述篦齿密封结构固定连接；

指尖密封结构，设置在所述刷式密封结构远离所述篦齿密封结构的一侧，所述指尖密封结构包括多个指尖薄片，多个所述指尖薄片与所述篦齿密封结构、所述刷式密封结构同轴设置在转子上；

其中，所述篦齿密封结构设置在所述转子的高压侧，所述指尖密封结构在所述转子的低压侧。

进一步的，所述刷式密封结构与所述指尖密封结构之间设置有平衡环，所述平衡环朝向所述刷式密封结构的一侧设置有第一平衡腔。

进一步的，所述指尖密封结构远离所述平衡环的一侧设置有挡板，所述挡板朝向指尖密封结构的一侧设置有第二平衡腔。

进一步的，相邻的两个所述指尖薄片的指尖梁错位设置。

进一步的，所述篦齿密封结构与所述刷式密封结构之间具有第一空腔，所述平衡环与所述指尖密封结构之间具有第二空腔。

进一步的，所述第一平衡腔和所述第二平衡腔的直径小于所述刷式密封结构和所述指尖密封结构的长度。

进一步的，所述第一空腔和所述第二空腔与所述第一平衡腔和所述第二平衡腔的外径相同。

进一步的，所述刷式密封结构上设置有遮流板，所述遮流板位于所述第一空腔内。