[其他]环形密封组合件

说明书

本发明由（美国）政府出资，承接空军部合同而取得。故政府享有本发明的一定权利。

本发明与多个旋转元件之间形成的环形间隙的密封有关。

用环形密封件在两同心元件之间形成气密屏蔽已属熟知。同样，使用这种密封件形成围绕旋转同心元件的气密屏蔽，也属已知技术。对于有多个同心旋转件的较复杂的装置，其旋转件有轴向伸展的附属件，并在恶劣局部环境中工作，则要求有某种改装，形成环形密封件，取得有效而又可行的理想密封效果，并不妨碍旋转元件的动作。

例如，其用途之一为用于燃气轮机的有若干推力转向调节片的排气喷管，喷管有表面和发动机高温排气互相影响。要求用环形密封件的一种特定构形为二维推力转向喷管，喷管有一对互相离开的垂直侧壁，形成排气喷管流路的侧边缘，并有上下活动调节片组合件，形成可变上下排气流路的边缘，从而可通过操纵这种上下调节片组合件，改变喷管出口喉道的截面积和推力方向。

具体而言，一种二维喷管装置有收敛调节片，在相距的第一及第二侧壁之间横向伸展，并在调节片的两展向端，和放在相应侧壁上的旋转圆盘固定。这种特定的喷管装置，还有一个半圆筒形的弧形瓣，围绕共同轴线随收敛调节片旋转，并有一个半圆筒形元件，在同心围绕收敛调节片的侧壁圆盘放置的第一及第二环形边缘之间伸展。

弧形瓣在适当时间的旋转，使排气流可以进入一条副排气流道，按需要将推力倒转并/或转向。各相应的收敛调节片圆盘，环形边缘，和周围的侧壁等圆周形成的环形区必须密封，封闭在喷管中流动的高温高压排气，以避免排气向有支撑轴承，连杆系和其他相对热敏的结构的周围调节片结构作有害的泄漏。由于再加热工况中的排气温度可能达到4000°F（2，200℃）以上，压力为30-50磅/平方英寸（200-350千帕斯卡），这区域中的环形密封件必须不仅能适应收敛圆盘和周围环形边，以及半圆筒弧形瓣的独立的活动，而且必须形成耐热的有效气密密封件，抵抗排气喷管中的高温高压排气。

因此，本发明的一个目的，是提出一种装置，密封两个同心同轴旋转件和一个周围静结构间形成的一个环形间隙。

本发明的另一个目的，是提出一种这类环形间隙的一个密封装置，其一个旋转件有一个半圆筒罩之类从旋转件上伸出。

本发明还有一个目的，是提出一种密封装置，可密封封闭高温高压环境，例如燃气轮机的排喷管。

本发明还有一个目的，是提出一种密封装置，可对放在与环形间隙相邻的同轴旋转件之间的一个支撑结构之类作保护并冷却。

本发明设有放在周围静壁结构的表面平面中的旋转圆盘之间形成的环形区的密封组合件。这装置有一个同轴旋转的环形边缘，放在壁和圆盘之间，并有一个半圆筒形罩与之固定。罩相对于边缘和圆盘的旋转轴线轴向伸出，横过喷管气流流路，在揭示的实施方案中，达到相对侧壁上的另一相应边上。

本发明的密封组合件设有两个互相配合的相连密封元件，一个元件放在静结构和边缘之间，另一元件放在圆盘周围，与圆盘密封连接。密封组合件有一个圆腹板连接两个密封元件，形成不间断的气密屏蔽，防止排气越过壁结构的表面平面，作有害的泄漏。环形区的与半圆筒罩重合的部分中，密封组合件设腹板上的半圆孔，在其中容纳该罩。

本发明的密封组合件还对各个密封件和附近的喷管机械构件，诸如轴承之类作保护，抵抗诸如燃气轮机排气喷管内的壁结构之类附近产生的高温环境。为此，密封组合件设有一个或多个内环形空间，引导冷却气体流，诸如空气，围绕密封组合件的圆周。在揭示的密封组合件中，空气通过设在密封元件中，而向排气喷管流开口的可控内泄流路径（未示）排出，加强组合件和相邻结构的冷却。

对环形空间供给压力高于壁附近气体的冷却冷气，可进一步减少气体的不利泄漏，而加强上述冷却。对有一个径向外侧开口的密封元件的本发明密封组合件，这种高压冷却空气有将向外开口的密封件促动的作用，使之和周围侧壁有较强的密封接触。围绕圆盘放置的密封元件上有相似的促动作用，因为有本发明的一个L形密封件，被放入的相应相邻环形空间的高压冷却空气推向圆盘。

因此本发明的密封组合件，提出了一种械装置的气密密封件，机械装置有两个同心的旋转件，一个有半圆罩从上面径向伸出，并有圈围的静结构。密封件还可以利用供给密封组合件的加压冷却气体流，对各密封元件的主动冷却功能起统一和加强作用。

本发明密封组合件的上述的和其他的目的及优点，熟悉本行业者阅读下面的说明书，文后权利要求书及附图，即可明了。

图1为里面放有同心旋转调节片组件的排气喷管的剖开等轴测图。