[发明专利]一种航空油冷电机用机械密封结构

说明书

本申请属于航空发动机机械密封领域，涉及一种航空油冷电机用机械密封结构，包括支撑环(3)，所述支撑环(3)朝向电机弾性轴的内壁上设置有一容槽；静环(2)，设置在所述容槽内，所述静环(2)的一端与所述容槽内的径向壁之间设置有波形弹簧(1)，所述静环(2)的另一端自容槽的敞口处延伸出一部分，该部分抵接在动环(7)上，所述动环(7)设置在所述电机的弾性轴上；其中，所述容槽内设置有限位凸起，所述静环(2)在压缩波形弹簧(1)的过程中能够抵接至所述限位凸起形成的环面上。本申请在支撑环中设计限位凸起，可保证静环和动环端面时刻保持紧密贴合，又可防止因轴向受力超出波形弹簧最大受力导致的滑油泄漏量超标问题。

技术领域

本申请属于航空发动机机械密封领域，特别涉及一种航空油冷电机用机械密封结构。

背景技术

现代飞机尤其是多电飞机的发展，对航空发电机容量要求越来越大，油冷发电机的优势在大功率电机方向具有很大的优势。对于航空油冷发电机，为了防止发电机内部的滑油泄漏污染或影响飞机上其他设备的正常工作，需要控制发电机滑油泄漏量在飞机可接受范围内，故而滑油泄漏量是非常关键的一个技术指标，从而衍生出航空发电机机械密封技术，机械密封结构(动密封结构)也成为航空油冷发电机的关键件之一。与传统的填料密封相比，机械密封使用寿命长；与间隙密封、迷宫密封等相比，机械密封尺寸更紧凑、安装方便、结构可靠性高等优点。综上所述，针对航空油冷发电机的滑油泄漏量问题，选取机械密封更为合理。

机械密封又称端面密封，是旋转轴用动密封。机械密封广泛的应用于石油、化工、冶金、航空、原子能等工业中。机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

常用的机械密封结构如图1所示，由静止环(静环)11、旋转环(动环)12、弹性元件13、弹簧座14、紧定螺钉15、旋转环辅助密封圈16和静止环辅助密封圈18等元件组成，防止销17固定在压盖19上以防止静止环转动。

图2给出了另外一种机械密封件结构，其包括动环21和静环组件。静环组件包括严压块22、安装座23、鞍形弹簧24、垫圈25、O型密封圈26和静环27。该发明的三个优点是：(1)鞍形弹簧24对静环27提供外力，使其顶抵在动环端面，保持紧密贴合，且鞍形弹簧24的设置，可以使得在动、静环接触端面被磨损后，可以推动静环27沿轴向移动，始终保持紧密贴合；(2)在动环21的接触端面喷涂有碳化钨或者镀铬，使得动环接触端面的平整度和光洁度大大提高，且硬度大大提供，更加耐磨；(3)O型密封圈26，可以使静环27或者动环21产生角向浮动，在旋转轴的中心稍微移动轴线时，动环或者静环做适应性的移动，大大加强了机械密封件的密封效果。

现有的机械密封结构基本都是通过弹簧提供动环与静环之间的紧密贴合力，并提供磨损补偿，然而该种结构容易因弹簧元件的长时间使用而失去弹性，导致密封效果变差。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种航空油冷电机用机械密封结构，主要包括：

支撑环，所述支撑环朝向电机弾性轴的内壁上设置有一容槽，所述容槽由所述支撑环向弾性轴方向延伸的一L型结构构成，所述容槽包括顶壁、以及组成所述L型结构的径向壁及轴向壁，所述容槽在与径向壁对称的另一侧敞口；

静环，设置在所述容槽内，所述静环的一端与所述容槽内的径向壁之间设置有波形弹簧，所述静环的另一端自容槽的敞口处延伸出一部分，该部分抵接在动环上，所述动环设置在所述电机的弾性轴上；

其中，所述容槽内设置有限位凸起，所述静环在压缩波形弹簧的过程中能够抵接至所述限位凸起形成的环面上。

优选的是，所述静环为石墨环。

优选的是，所述动环与所电机的弾性轴一体设计。

优选的是，所述波形弹簧与所述静环之间设置有垫圈，所述垫圈随静环在压缩波形弹簧的过程中能够抵接至所述限位凸起形成的环面上。