[实用新型]一种圆弧块石墨环密封结构

说明书

本实用新型公开了一种圆弧块石墨环密封结构，属于接触密封技术领域，包括转轴护套和密封基座，转轴护套为圆筒状，密封基座为本密封结构的壳体，嵌套在转轴护套上，密封基座与转轴护套之间设有石墨环；石墨环一端面与密封基座内右端面贴靠，另一端面通过挡板限位，内圈与转轴护套紧密接触；挡板外侧设有波形弹簧和卡圈。本技术方案由相互搭接的石墨环内圆面与转轴护套外径的接触性弥合，以及石墨环端面与密封基座内右端面的贴靠，即实现了轴向和径向的密封，由于石墨环和密封基座的镶嵌组合构成的柔性结构，使得石墨环能够实现对转轴系统扰动问题的包容，并保持良好的接触密封状态，改善其摩擦产生高温的问题和延长密封结构的使用寿命。

技术领域

本实用新型属于接触密封技术领域，涉及燃气轮机等高速转轴的润滑油密封，具体是涉及一种圆弧块石墨环密封结构。

背景技术

石墨密封材料技术经过长期的发展，已经成功应用于航空发动机轴承腔的密封。但是，针对小型化和微型化的燃气轮机，因其尺寸小则转速大幅度提高，石墨密封材料与转轴密封面之间的摩擦速度也相应的大幅度提高，由此所产生的高温如何控制，针对一定程度的转轴扰动将如何包容等都对石墨密封装置的结构技术提出了苛刻的要求。

当前的石墨密封装置，其结构复杂，加工精度要求高，尚不能满足以上提出的苛刻要求，容易造成石墨密封环破碎、断裂、重度磨损等问题，严重影响石墨密封装置的密封性能和使用寿命，从而影响燃气轮机的可靠性。

由于制造误差，必然会导致的转轴扰动(包括转轴的圆柱度误差和支撑系统合成的角向误差和径向跳动)，如果这些扰动不能被包容，石墨密封环很容易就会被磨损或损坏。

申请号为CN201820384838.9的中国实用新型专利公开了一种用于旋转密封的动密封环及其机构，将密封环分割为至少两段密封环块，通过密封环块之间的插接形成圆环结构，插接位置接触紧密，有比较好的密封性；与现有轴向叠加拼接石墨环密封相比，本方案采用单组插接结构动密封环即可满足密封要求，安装结构简单，密封压紧可靠，轴向尺寸可控，可用于小直径轴密封。该结构很好地解决了小直径轴的密封问题，但轴产品制造误差导致的转轴扰动、摩擦发热等问题依然存在。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种圆弧块石墨环密封结构，以有效发挥石墨材料耐磨、耐高温的特性，从而达到高性能的润滑油密封效果。

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。

一种圆弧块石墨环密封结构，包括转轴护套和密封基座，所述转轴护套为圆筒状，所述密封基座为本密封结构的壳体，嵌套在转轴护套上，所述密封基座与转轴护套之间设有石墨环；所述石墨环一端面与密封基座内右端面贴靠，另一端面通过挡板限位，内圈与转轴护套紧密接触；所述挡板外侧设有波形弹簧，波形弹簧外设有卡圈，所述卡圈安装在密封基座内的环形槽中。

进一步地，所述石墨环包括至少3个完全相同的圆弧块，所述圆弧块之间交替搭接形成一个完整的环形接触密封结构。

进一步地，所述圆弧块的弓背面中间设有轴向通槽，所述密封基座内对应设有凸肩，圆弧块安装到密封基座中后，所述凸肩嵌入到轴向通槽中，所述凸肩顶端与轴向通槽底面之间留有间隙。

进一步地，在所述轴向通槽的两边，设有凸台，圆弧块交替组合成石墨环后，两组相邻的凸台之间形成沿弧低于最大外径的圆环段，所述圆弧块和密封基座之间围成弧形槽；所述弧形槽中设有平直的弹簧片。

进一步地，所述石墨环的圆弧块搭接处填充有非金属弹性材料层。

进一步地，所述石墨环的圆弧块搭接处填充的非金属弹性材料层为硅橡胶。

进一步地，所述石墨环内环与转轴护套接触的形式为面接触或线接触。

进一步地，所述石墨环的圆弧块可为3-6个组合的结构形式。