[发明专利]分段刚性滑动密封件

说明书

本发明承接（美国）空军部合同，应用政府资金取得。政府对本发明享有一定权利。

本发明涉及两个相对运动元件之间的滑动密封件。

两相对运动元件之间的滑动密封装置已是众所周知，尤其适用于高性能燃气轮机排气喷管，其一个或多个活片在静止侧壁附近活动，引导废气，或改变喷管出口的截面积。这种滑动密封件必须能抵抗达到35磅/英寸²或以上的排气高压，并且还必须能耐受发动机和运转中的加力燃烧装置的4，000°F（2.200℃）以上的温度。

在试图提供这种喷管装置元件的滑动密封件时，遇到的一个复杂问题是在标称的平面侧壁和活动活片间，有不均匀的卷曲或其他错位发生。在不均匀的燃气静压和温度的影响下，现代轻质喷管装置的侧壁和活片，可能沿要求的密封线的长度，有不均匀的翘卷或弯曲，要求密封组件可以适应两元件间错位的局部变化。

先有技术中使用的连续密封的密封件，沿密封组合件的长度上必须相当柔软，以使组合件可以适应这种有差异的错位。这种对柔性的要求，和要求密封元件能抵抗压力负荷，并且在高温下变形微小是有矛盾的。这种要求通常显示需要有较厚的从而是有较大刚性的密封元件。先有技术的结构，例如颁发给纳许（Nash）的美国专利4，575，099号，试图使用铰接的连续密封元件对这些要求进行平衡。在使用任何连续密封元件时，元件沿要求的密封线适应错位变化的能力，和密封元件的柔性及伴随的结构有关。需要的是取得一种滑动组合件，可用相当柔软的坚固密封元件，取得要求的滑动密封。

因此，本发明的一个目的是提供一种密封组合件，放在第一平面元件和可相对该平面元件运动的第二元件之间。

本发明的另一目的是提供一种密封组合件，可在第一及第二元件之间形成一条滑动密封线。

本发明又一目的是提供一种密封组合件，不仅可适应第一、二元件间的均匀差异错位，而且可适应如由热造成的卷翘等异常的局部错位。

本发明还有一个目的，是提供一种密封组合件，既长期耐磨而且局部磨损时可局部更换。

在本发明中，提供了一种密封组合件，在两相对运动的元件之间，形成气密滑动密封。这密封组合件沿两元件形成的一条密封线设置，有多个单个的相邻密封件段。

每一个密封件段包括有一个可旋转的活片，活片一端和运动元件绞接，活片另一端和另一元件的平表面滑动接触。每一密封件段的活片明确分开，分别旋转，因此，每一密封件段可因两元件的翘卷，弯曲或法向上的其他差动造成的局部间距变化，而随之反应。

本发明的分段的活片是刚性的，可容许使用截面较厚的活片，而有比先有技术领域中较薄的柔性密封件长很多的耐寿命，先有领术要求必须能沿密封线弯折，以适应两元件之间的不均匀错位。与每一密封件段活片相邻放置的一个弹簧，提供偏压力，推压活片使之和平表面接触。

通过将活片向密封线高压侧倾斜，密封组合件可成为一个装置，随燃气静压的增高，而增强活片和平表面之间的接触和密封力。由于设若干独立的活片和分段，各随元件间的错位局部反应，沿密封线的长度互相配合，形成一个集合的密封组合件和气密边界，因此，虽然第一二元件之间有不均匀的翘卷，而分段密封件可实现有效的局部密封。

使用刚性活片允许使用较厚的耐用较久的密封元件，可提供显然超过先有技术的柔性密封元件的优点。元件或活片越厚，其结构比先有技术领域中有相当功能的密封件越坚固，从而减少因过压和过热状态所造成的密封损坏的机会。

此外，本发明密封组合件的分段设计，因为允许仅修理并更换已磨损或损坏了的活片和相关的段结构，所以便于将磨损的元件更新。与先有技术中的必须整个更换的连续密封件不同，本发明的密封组合件的单个元件，可随需要更换，而不牵涉相邻的密封段。本发明的上述的和其他的目的和优点，对于本领域的技术人员来说，在阅读下面的说明和权利要求书并参看附图之后便可清楚了解。

图1为本发明固定在一个可运动元件上的密封组合件的等角剖视图;

图2为本发明安装后的密封组合件，沿局部垂直于密封线的平面的剖视图;

图3为本发明一个密封件段的分解视图。

图1显示本发明的一个密封组合件10，它放在一个有大致平表面的第一元件和一个可相对于第一元件12运动（见箭头22）的第二元件12之间。密封组合件有若干单个的段16，18，20等等，共同形成一个密封线，建立第一及第二元件12，14之间的气密阻挡。