阅读说明：本技术 一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统 (Mechanical non-contact end face sealing system for gas turbine bearing cavity ) 是由 刘云宁 刘冰冰 李冬 初曙光 邓庆锋 金鹏 王�琦 王廷 于 2019-12-12 设计创作，主要内容包括：一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统,本发明涉及一种密封系统,本发明为解决现有燃气轮机轴承腔使用弹簧橡胶圈进行密封,易造成而造成密封系统失效,导致滑油及其油气被大量地吸入到主流路中,影响叶片的工作特性,以及造成燃烧室燃烧条件恶化和产生积碳的问题,它包括密封环、石墨环和保持环；密封环、石墨环和保持环均为环形体,密封环的一个端面沿径向加工有多个动力槽,保持环上加工有安装槽,密封环上加工有多个动力槽的端面靠近石墨环的一个端面设置,密封环和石墨环安装在保持环的安装槽内,密封环、石墨环和保持环同轴设置,石墨环的另一个端面与安装槽之间设有间隙,间隙的距离为L,本发明用于燃气轮机轴承腔密封时使用。(The invention relates to a mechanical non-contact end face sealing system for a gas turbine bearing cavity, which relates to a sealing system and aims to solve the problems that the sealing system is easy to lose effectiveness due to the fact that the existing gas turbine bearing cavity is sealed by a spring rubber ring, lubricating oil and oil gas thereof are greatly sucked into a main flow path, the working characteristics of blades are influenced, the combustion condition of a combustion chamber is worsened, and carbon deposition is generated; the sealing ring, the graphite ring and the retaining ring are annular bodies, one end face of the sealing ring is provided with a plurality of power grooves along the radial direction, the retaining ring is provided with a mounting groove, the end face provided with the plurality of power grooves is arranged close to one end face of the graphite ring, the sealing ring and the graphite ring are mounted in the mounting groove of the retaining ring, the sealing ring, the graphite ring and the retaining ring are coaxially arranged, a gap is arranged between the other end face of the graphite ring and the mounting groove, and the distance of the gap is L.)

一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统

技术领域

本发明涉及一种密封系统，具体涉及一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统。

背景技术

现有技术中燃气轮机轴承腔需要进行密封，目的是为了减少油气泄露，以防止油气大量掺混至二次空气系统及主流路系统，为了实现密封，经常是使用弹簧橡胶圈密封结构进行密封，极易引发橡胶圈发生相对运动，产生摩擦生热现象，加速橡胶圈磨损，易造成橡胶圈提前失效，从而造成密封系统失效，导致滑油及其油气被大量地吸入到主流路中。这样情况下，一方面滑油会在燃气轮机叶片表面大量附着，影响叶片的工作特性，另一方面滑油进入燃烧室后与燃料一起燃烧，造成燃烧室燃烧条件恶化和积碳。进而需要提供一种新的密封结构来解决上述问题。

发明内容

本发明为解决现有燃气轮机轴承腔使用弹簧橡胶圈进行密封,易造成而造成密封系统失效，导致滑油及其油气被大量地吸入到主流路中，影响叶片的工作特性，以及造成燃烧室燃烧条件恶化和产生积碳的问题，进而提供一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统。

本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：

它包括密封环、石墨环和保持环；密封环、石墨环和保持环均为环形体，密封环的一个端面沿径向加工有多个动力槽，保持环上加工有安装槽，密封环上加工有多个动力槽的端面靠近石墨环的一个端面设置，密封环和石墨环安装在保持环的安装槽内，密封环、石墨环和保持环同轴设置，石墨环的另一个端面与安装槽之间设有间隙,间隙的距离为L。

本发明的有益效果：

1、本申请采用非接触端面密封，延长燃气轮机轴承腔的寿命，能自适应变工况特性，低泄漏量，高效率，结构紧凑的密封系统，为大功率燃机压气机部件所采用。

2、本申请与普通弹簧橡胶圈密封系统相比，可以满足轴承腔与密封气体之间大范围的压差变化波动，同时由于石墨较好的润滑及散热特性，可极大提高密封系统的工作寿命。本发明专利与普通弹簧橡胶圈密封系统相比：在燃气轮机低工况运行时，转子系统转速较低，密封环工作面与石墨环接触，此时密封系统几乎无泄漏，由于石墨特有的自润滑特性，在接触运行时，石墨环几乎无磨损，可以保证该系统在此转速下可靠的运行；在燃气轮机高工况运行时，转子系统转速较高，此时密封环端面的动力槽由于流体动压效应，流入动力槽气体被压缩产生局部高压，推开与之接触的石墨环，在轴承腔油气及密封气体之间形成气压平衡，与石墨环形成相适应的工作间隙，密封环与石墨环之间产生的压力阻塞，阻隔轴承腔与密封气体之间的气体流动，产生极小泄露量，同时由于此时石墨环与动环处于非接触状态，该密封系统几乎处于无限寿命状态。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图。

图2是图1中M-M向剖视放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统，它包括密封环1、石墨环2和保持环3；密封环1、石墨环2和保持环3均为环形体，密封环1的一个端面沿径向加工有多个动力槽1-1，保持环3上加工有安装槽，密封环1上加工有多个动力槽的端面靠近石墨环2的一个端面设置，密封环1和石墨环2安装在保持环3的安装槽内，密封环1、石墨环2和保持环3同轴设置，石墨环2的另一个端面与安装槽之间设有间隙,间隙的距离为L。

本实施方式中密封环1与石墨环2的接触面为工作平面，在密封环1的工作端面上开设有动力槽1-1，保持环3用于保持石墨环2轴向及径向位置，在装配时需要调节保持环3与密封环1、石墨环2的轴向间隙，以确保密封系统处于合适的设定状态。通过调节密封环1的工作端面的楔形槽尺寸参数可以匹配不同工作间隙及压力，以适应不同的密封特性。使用石墨作为静止部件的工作材质，充分利用其良好自润滑和散热特性。

具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统，多个动力槽1-1沿径向方向均布设置在密封环1的端面上，其它方法与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统，每个动力槽1-1长度方向沿密封环1的径向方向设置，其它方法与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统，每个动力槽1-1靠近圆心一端的距离小于石墨环2内侧壁至圆心的距离，每个动力槽1-1远离圆心一端的距离小于石墨环2外侧壁至圆心的距离。其它方法与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种燃气轮机轴承腔用机械非接触式端面密封系统，密封环1的外侧壁上加工有环形凸起，密封环1外侧壁的直径小于石墨环2外侧壁直径，石墨环2外侧壁的直径小于保持环3上安装槽的直径。其它方法与具体实施方式一相同。