[发明专利]含楔块可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构

说明书

本发明公开了一种含楔块可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构，包括：静子、刷式密封件、弧形楔块、紧固螺钉和瓦形磁铁，其中，刷式密封件设置于静子与转子之间，包括间隙设置且结构相同的上部刷式密封件和下部刷式密封件，弧形楔块为两组，设置于刷式密封件与静子之间，用于通过旋转紧固螺栓调整静子与刷式密封件的间距，瓦形磁铁为两对，固定于刷式密封件的外周与静子的内周，用于保证弧形楔块的上下端面分别与静子和刷式密封件相抵。该刷式密封结构可以在不拆换刷式密封件的情况下调节刷丝束与转子面之间的径向间隙，可明显提高刷式密封结构的密封性能、降低使用成本。

技术领域

本发明涉及一种应用于旋转机械中的密封结构，特别提供了一种含楔块可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构。

背景技术

刷式密封是航空发动机、汽轮机、压缩机等旋转机械的关键部件。相对于传统的迷宫密封，刷式密封不但具有较好的封严特性，还能够适应转子的瞬间径向变形或偏心运动，此外，刷式密封的刷丝与转子形成柔性接触，可改善转子系统的振动特性，保证机组运行的安全性，因此刷式密封被广泛应用于航空航天、电力、石化等行业领域的旋转机械中。

刷式密封由前面板、后面板和夹于两者之间的高度密集合金细金属丝组成的刷丝束组成，刷丝束沿转子旋转方向有一定倾角，倾斜的刷丝可以允许转子径向跳动，在与转子过盈接触后，不会像迷宫密封和蜂窝密封一样，出现永久性的性能损失，刷式密封的刷丝相对转子的旋转方向按一定倾斜角度规则排列，可以减少刷丝的磨损，使刷丝更容易适应转子的制造误差和热变形等，并在转子瞬间大幅径向位移后迅速弹回，保持密封间隙不变。研究表明，刷式密封作为一种接触式动密封，刷丝束的柔性保证了在转子瞬时径向跳动时刷丝束可以呈现退让性和追随性。

然而，过盈配合的刷丝束与转子在使用过程中存在碰撞摩擦，随着密封结构使用时间的增加刷丝束与转子面之间会产生较大的间隙，进而造成泄漏量的增加，导致封严失效，因此，需及时更换新的刷式密封件。

鉴于此，如何对现有的刷式密封结构进行改进，使得在不更换刷丝密封件的情况下就可以调节刷丝束与转子面之间的径向间隙，以提高刷式密封的封严性能、降低使用成本，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种含楔块可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构，以解决现有刷式密封结构的刷丝束与转子面的间隙不能调节的问题。

本发明提供的技术方案是：含楔块可调节刷丝束与转子面径向间隙的刷式密封结构，包括：静子、刷式密封件、弧形楔块、紧固螺钉和瓦形磁铁，其中，刷式密封件设置于静子与转子之间，包括间隙设置且结构相同的上部刷式密封件和下部刷式密封件，上部刷式密封件和下部刷式密封件均包括前挡板、熔焊区、后挡板和刷丝束，前挡板与后挡板通过熔焊区连接，刷丝束的根部固定在熔焊区上，自由端与转子贴合，弧形楔块为两组，分别设置于上部刷式密封件与静子之间及下部刷式密封件与静子之间，每组弧形楔块的两个弧形楔块相对设置且上下端面分别与静子内周及刷式密封件外周贴合，弧形楔块的上下端面至少有一端面为斜面，紧固螺钉垂直旋设于静子的侧面且其端部与弧形楔块的侧面相抵，通过旋转紧固螺钉，可以推动弧形楔块，以增大静子与上部刷式密封件或下部刷式密封件的间距，所述瓦形磁铁为两对，分别固定于上部刷式密封件外周与静子内周及下部刷式密封件外周与静子内周，每对瓦形磁铁相互吸引，且相互吸引力大于与其连接的上部刷式密封件或下部刷式密封件的自身重力。

优选，上部刷式密封件和下部刷式密封件相对应端面的倾斜方向与该位置的刷丝束的倾斜方向相同。

进一步优选，弧形楔块的截面呈直角梯形，所述直角梯形的斜边与静子的内周相抵。

进一步优选，弧形楔块的两个直角梯形端面的外侧设置有限位片，用于防止弧形楔块旋转。

进一步优选，所述紧固螺钉为平底紧固螺钉。

进一步优选，每个弧形楔块对应3个紧固螺钉。