本實用新型涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封。

背景技術(shù)：
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目前，在燃氣輪機、汽輪機、壓縮機和渦輪泵等葉輪機械設(shè)備中，最常見的密封是梳齒密封，然而梳齒密封間隙流體激振是燃氣輪機、汽輪機、離心壓縮機等葉輪機械普遍存在而不易解決的問題。特別是隨著葉輪機械向著高效、穩(wěn)定、大功率方向的發(fā)展，傳統(tǒng)梳齒密封間隙流體激振的危害日益突出。降低密封間隙的泄漏量，抑制密封間隙的流體激振，確保機組運行的穩(wěn)定性，已成為現(xiàn)代葉輪機械發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。

在工程實踐中，蜂窩密封可有效降低激振，但當被密封的氣體含塵量很高時，蜂窩會很快被填滿從而失去密封效果。且常見的蜂窩密封軸套是直通型，致使在密封時，有部分密封氣體不是進入蜂窩孔膨脹減壓而是沿著光滑的軸套外圓直接溢出，影響了密封效果。

另外一方面，設(shè)備軸端的密封漏汽量大也是許多壓縮機和汽輪機存在的問題，采用的梳齒式汽封的密封效果不理想，一般是由過量間隙造成的，且因過量間隙造成的損失能占到汽輪機總能量損失的50％。實際上，傳統(tǒng)的梳齒密封在安裝時具有較小間隙，但在過臨界轉(zhuǎn)速等工況下，密封齒很容易被磨損或倒伏，使得密封間隙在短時間內(nèi)迅速擴大，致使軸端泄漏嚴重，潤滑油中大量含水，影響密封效果。

且有些設(shè)備受結(jié)構(gòu)所限不能取下葉輪更換密封，因而無法安裝軸套，將梳齒密封直接與設(shè)備主軸配合時，容易造成設(shè)備主軸損壞，設(shè)備維修困難，給工廠的作業(yè)帶來極大的不便。

因此，需要提出一種更適用的蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封，以克服上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的是提供一種蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封，能在消除激振的同時將設(shè)備的泄漏量減到最低，還可防止大量粉塵進入，延長密封使用壽命。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

本實用新型提供一種蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封，包括：軸套組件和蜂窩密封體組件，所述軸套組件套裝在主軸上，所述軸套組件包括軸套，所述軸套為剖分式結(jié)構(gòu)，所述軸套中段設(shè)置有第一凸臺，所述第一凸臺上開設(shè)螺釘安裝孔，螺釘插設(shè)在所述螺釘安裝孔中，將軸套連接為一個整體，所述軸套靠近軸臺的一端設(shè)置有第二凸臺，且所述第二凸臺靠近軸臺一端開設(shè)有第一凹槽，半開環(huán)嵌裝在所述第一凹槽中；

所述蜂窩密封體組件為剖分式結(jié)構(gòu)，其包括上密封體和下密封體，上、下密封體的內(nèi)孔壁上開設(shè)有蜂窩孔，所述上、下密封體上對應(yīng)開設(shè)螺釘安裝孔，螺釘插設(shè)在所述螺釘安裝孔中，將上、下密封體連接為一個整體，且上、下密封體圍設(shè)于軸套外圓，在上、下密封體上周向開設(shè)有密封體進氣孔，所述上、下密封體兩端部開設(shè)有第二凹槽，驅(qū)動端刷式密封組件安裝在靠近驅(qū)動機側(cè)的第二凹槽中，葉輪端刷式密封組件安裝在靠近葉輪側(cè)的第二凹槽中，所述下密封體上還設(shè)置有定位凸臺，用以輔助下密封體在設(shè)備中定位，所述上、下密封體兩端還開設(shè)有彈簧安裝孔，彈簧安裝孔與第二凹槽連通，彈簧安裝在所述彈簧安裝孔內(nèi)；

所述驅(qū)動端刷式密封組件為剖分式結(jié)構(gòu)，其包括驅(qū)動端密封體，驅(qū)動端密封體遠離第二凸臺的一端設(shè)置有第三凸臺，其另一端嵌裝有刷式密封環(huán)，所述刷式密封環(huán)的端部與第二凸臺的一側(cè)相接觸，所述彈簧的一端頂?shù)钟谒龅谌古_；

所述葉輪端刷式密封組件為剖分式結(jié)構(gòu)，其包括葉輪端密封體，在葉輪端密封體上設(shè)置有隔離氣孔，所述隔離氣孔與所述密封體進氣孔連通，所述葉輪端密封體靠近第二凸臺的一端設(shè)置有第四凸臺，當葉輪背部為平面時，葉輪端密封體的另一端面設(shè)置有低齒，部分相鄰低齒之間或者葉輪端密封體遠離所述軸套一端的端部設(shè)置有刷式密封環(huán)，當葉輪背部設(shè)置有第四凹槽時，葉輪端密封體的另一端面上間隔設(shè)置有高齒和低齒，部分低齒和/或高齒之間設(shè)置有刷式密封環(huán)或者葉輪端密封體遠離所述軸套一端的端部設(shè)置有刷式密封環(huán)，所述高齒插設(shè)在所述第四凹槽中，且在所述隔離氣孔遠離所述軸套的一側(cè)至少設(shè)置有一個高齒，所述彈簧的一端頂?shù)钟谒龅谒耐古_。

所述葉輪端密封體上的刷式密封環(huán)的高度與所述低齒或高齒的高度一致，當所述刷式密封環(huán)的高度與所述高齒的高度一致時，所述刷式密封環(huán)與高齒均插設(shè)在所述第四凹槽中。

所述驅(qū)動端密封體端部嵌裝的部分相鄰刷式密封環(huán)之間設(shè)置有低齒。

所述上、下密封體上開設(shè)第三凹槽，所述第三凹槽與所述第一凸臺相配合。

所述隔離氣孔出氣口設(shè)置在葉輪端密封體上靠近軸套的一端，且所述隔離氣孔在葉輪端密封體靠近軸套一側(cè)設(shè)置的低齒和刷式密封環(huán)的數(shù)量小于其遠離軸套一側(cè)設(shè)置的低齒和刷式密封環(huán)的數(shù)量。

所述隔離氣孔的出氣口是設(shè)置在兩個所述低齒之間。

所述隔離氣孔的出氣口設(shè)置于所述高齒和低齒之間，且與所述出氣口相鄰的高齒位于所述出氣口遠離軸套的一側(cè)。

所述半開環(huán)為剖分式結(jié)構(gòu)，通過螺釘把合在軸套的端面，且安裝時所述半開環(huán)的剖分面相對所述軸套的剖分面旋轉(zhuǎn)90°角。

所述第二凹槽為H型，第三凸臺和第四凸臺分別嵌裝于所述第二凹槽中，用以對所述驅(qū)動端密封體和葉輪端刷式密封體進行限位。

所述下密封體上設(shè)置的密封體進氣孔個數(shù)大于上密封體上設(shè)置的密封體進氣孔個數(shù)。

所述彈簧為圓柱形或者蝶形。

所述第一凸臺外圓設(shè)置有螺旋槽，第一凸臺的兩側(cè)還設(shè)置有密封齒。

所述軸套與上、下密封體內(nèi)孔相配合的外圓上設(shè)置有密封齒，所述密封齒嵌入上、下密封體上開設(shè)的蜂窩孔中。

所述刷式密封環(huán)包括前面板、后面板及夾裝于前面板和后面板之間的刷毛，所述刷毛由緊密排列的細金屬絲組成，所述細金屬絲材質(zhì)為鈷基，且其直徑為0.8-1.0mm。

本實用新型蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封的有益效果：本裝置各組件均采用剖分式結(jié)構(gòu)，適用于水平剖分式燃氣輪機、汽輪機、壓縮機和渦輪泵等葉輪機械，尤其適用于因葉輪無法拆卸，安裝普通密封困難的機械，適用范圍更廣；軸套采用剖分式，通過軸套外圓和端面兩處把合，增加了軸套的強度，防止了軸套高速旋轉(zhuǎn)時因把合力不夠而分開，且軸套中間和驅(qū)動端均設(shè)有凸臺，通過其中段凸臺上設(shè)置的螺旋槽及密封齒，及在葉輪背部設(shè)置凹槽與葉輪端刷式密封組件相配合，使原有密封長度增加近一倍，密封效果大大增強；隔離氣孔由常見的中部直通主軸改為側(cè)向通入刷式密封，延長了隔離氣與密封外側(cè)的距離，防止因密封外側(cè)距離過短，密封外側(cè)阻力不夠造成隔離氣反向流出，且將隔離氣孔的出口設(shè)置于葉輪端密封體端面，可近距離吹掃刷式密封環(huán)的刷絲，減少介質(zhì)內(nèi)灰塵雜質(zhì)在刷絲上的附著量，延長刷式密封環(huán)的使用壽命，更加經(jīng)濟實用；軸套外圓設(shè)置的密封齒嵌入蜂窩孔，解決了直通型軸套泄露量大的問題；通過在蜂窩密封兩側(cè)設(shè)置刷式密封，有效的將介質(zhì)中的雜質(zhì)阻隔在外，可防止過多雜質(zhì)進入蜂窩密封從而堵塞蜂窩孔，造成密封失效，結(jié)構(gòu)新穎，實用性強。

附圖說明：

圖1為實施例一的蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封的旋轉(zhuǎn)剖視圖；

圖2為圖1的使用狀態(tài)圖；

圖3為圖1中A-A面的剖視圖；

圖4為軸套組件的右視圖；

圖5為軸套組件的剖視圖；

圖6為圖5中C-C面的剖視圖；

圖7為圖2中葉輪端刷式密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖7中B-B面的剖視圖；

圖9為驅(qū)動端刷式密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為實施例二中蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封的旋轉(zhuǎn)剖視圖；

圖11為圖10的使用狀態(tài)圖；

圖12為圖10中葉輪端刷式密封組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖12中D-D面的剖視圖；

圖中：1-軸套組件，2-蜂窩密封體組件，3-驅(qū)動端刷式密封組件，4-葉輪端刷式密封組件，5-葉輪，6-軸臺，7-軸套，8-第一凸臺，9-螺釘安裝孔，10-螺釘，11-螺旋槽，12-密封齒，13-第二凸臺，14-第一凹槽，15-半開環(huán)，16-上密封體，17-下密封體，18-密封體進氣孔，19-第二凹槽，20-定位凸臺，21-第三凹槽，22-驅(qū)動端密封體，23-第三凸臺，24-刷式密封環(huán)，25-刷毛，26-彈簧安裝孔，27-彈簧，28-葉輪端密封體，29-第四凸臺，30-低齒，31-第四凹槽，32-高齒，33-隔離氣孔。

具體實施方式：

下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

如圖1、圖2、圖10和圖11所示，一種蜂窩螺旋徑向刷式梳齒剖分密封，包括：軸套組件1和蜂窩密封體組件2，及所述蜂窩密封體組件2兩端設(shè)置的驅(qū)動端刷式密封組件3和葉輪端刷式密封組件4，使原有密封長度增加近一倍，有效增強了密封效果，所述軸套組件1、蜂窩密封體組件2、驅(qū)動端刷式密封組件3和葉輪端刷式密封組件4均為剖分式結(jié)構(gòu)。

如圖4～圖6所示，所述軸套組件1套裝在主軸上，由其兩端的葉輪5和軸臺6對軸套組件1進行限位，所述軸套組件1包括軸套7，所述軸套7為剖分式結(jié)構(gòu)，所述軸套7中段設(shè)置有第一凸臺8，所述第一凸臺8上開設(shè)螺釘安裝孔9，螺釘10插設(shè)在所述螺釘安裝孔9中，將軸套7連接為一個整體，所述第一凸臺8外圓設(shè)置有螺旋槽11，當主軸轉(zhuǎn)動時，螺旋槽11對于充滿在密封間隙內(nèi)的流體產(chǎn)生泵送壓力，與被密封的介質(zhì)壓力相平衡，從而阻止漏泄，在第一凸臺8的側(cè)壁上還設(shè)置有密封齒12，延長了密封的總長度，所述軸套7靠近軸臺6的一端設(shè)置有第二凸臺13，且第二凸臺13靠近軸臺6一端開設(shè)有第一凹槽14，半開環(huán)15嵌裝在所述第一凹槽14中，所述半開環(huán)15為剖分式結(jié)構(gòu)，且安裝時所述半開環(huán)15的剖分面相對所述軸套7的剖分面旋轉(zhuǎn)90°角，所述半開環(huán)15通過螺釘10把合在軸套7的端面，與被螺釘10鎖緊為一體的第一凸臺8共同作用，用以保證兩瓣軸套扣合的強度，使得軸套7不會因設(shè)備旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力而分開，影響設(shè)備的使用。

如圖3所示，所述蜂窩密封體組件2包括上密封體16和下密封體17，上、下密封體的內(nèi)孔壁開設(shè)有蜂窩孔，所述上、下密封體上對應(yīng)開設(shè)螺釘安裝孔9，螺釘10插設(shè)在所述螺釘安裝孔9中，將上、下密封體連接為一個整體，且上、下密封體圍設(shè)于軸套7外圓，在上、下密封體上周向開設(shè)有密封體進氣孔18，且所述下密封體17上設(shè)置的密封體進氣孔18個數(shù)大于上密封體16上設(shè)置的密封體進氣孔18個數(shù)，如圖1、圖2、圖10和圖11所示，所述上、下密封體兩端部開設(shè)有第二凹槽19，在實際作業(yè)過程中，是在上、下密封體的端部通過銑刀銑出T型槽，且在T型槽與端面相接的地方設(shè)置豁口，使得整個第二凹槽19呈H型，驅(qū)動端刷式密封組件3安裝在靠近軸臺6側(cè)的第二凹槽19中，葉輪端刷式密封組件4安裝在靠近葉輪5側(cè)的第二凹槽19中，所述下密封體17上還設(shè)置有定位凸臺20，所述定位凸臺20和設(shè)備中的定位槽相配合，以輔助下密封體17在設(shè)備中的定位，在所述上、下密封體兩端還開設(shè)有彈簧安裝孔26，所述彈簧安裝孔26與第二凹槽29連通，彈簧27安裝在所述彈簧安裝孔26中，彈簧27的一端分別頂?shù)钟谒鋈~輪端刷式密封組件4及驅(qū)動端刷式密封組件3，在所述上、下密封體上開設(shè)第三凹槽21，所述第三凹槽21與所述第一凸臺8相配合。

如圖2和圖5所示，所述軸套7與上、下密封體相配合的外圓上也設(shè)置有密封齒12，所述密封齒12嵌入上、下密封體上開設(shè)的蜂窩孔中，避免了直通型軸套造成的泄露過大。

如圖2、圖9和圖10所示，所述驅(qū)動端刷式密封組件3包括驅(qū)動端密封體22，驅(qū)動端密封體22一端嵌裝有刷式密封環(huán)24，還可以在部分相鄰刷式密封環(huán)24之間設(shè)置有低齒30，采用低齒30和刷式密封環(huán)24混合的結(jié)構(gòu)，或者僅在驅(qū)動端密封體遠離所述軸套一端的端部設(shè)置若干個刷式密封環(huán)24，遠離刷毛25的一端設(shè)置有第三凸臺23，第三凸臺23嵌裝于所述第二凹槽19中，用以對所述驅(qū)動端密封體22進行限位，刷式密封環(huán)24的刷毛25與第二凸臺13的一側(cè)相接觸，以阻擋介質(zhì)中的灰塵及顆粒進入蜂窩孔；彈簧27的一端頂?shù)钟诘谌古_23，用以保證刷式密封環(huán)24和第二凸臺13側(cè)面的間隙。

如圖2、圖8和圖10所示，所述葉輪端刷式密封組件4包括葉輪端密封體28，在葉輪端密封體28上設(shè)置有隔離氣孔33，隔離氣孔33與所述密封體進氣孔18連通，使得隔離氣由側(cè)向通入，延長了隔離氣與密封外側(cè)的距離，進而避免隔離氣因距離密封外側(cè)太近，密封外側(cè)阻力不足，導(dǎo)致隔離氣因密封外側(cè)阻力小于密封內(nèi)側(cè)介質(zhì)壓力而流向密封外側(cè)，無法阻擋密封內(nèi)側(cè)介質(zhì)外漏，所述葉輪端密封體28一端設(shè)置有第四凸臺29，第四凸臺29嵌裝于所述第二凹槽19中，用以對所述葉輪端刷式密封體28進行限位，所述隔離氣孔33的出氣口設(shè)置在所述葉輪端密封體28上靠近軸套的一端，隔離氣孔33的進氣口設(shè)置在葉輪端密封體28的第四凸臺29側(cè)，所述彈簧27的一端頂?shù)钟诘谒耐古_29，用以保證刷式密封環(huán)24與葉輪5之間的間隙；

在一種實施例中，當如圖2所示，葉輪背部設(shè)置有第四凹槽31時，如圖7和圖8所示，葉輪端密封體28另一端的端面上間隔設(shè)置有高齒32和低齒30，部分低齒30和/或高齒32之間設(shè)置有刷式密封環(huán)24，采用高、低齒和刷式密封環(huán)24混合的結(jié)構(gòu)，或者僅在葉輪端密封體28遠離所述軸套7一端的端部設(shè)置有若干個刷式密封環(huán)24，其他部位均是高、低齒，所述高齒32插設(shè)在所述第四凹槽31中，所述刷式密封環(huán)24的高度與所述低齒30或高齒32的高度一致，且當所述刷式密封環(huán)24的高度與所述高齒32的高度一致時，所述刷式密封環(huán)24的刷毛25與高齒32均插設(shè)在所述第四凹槽31中，且在所述隔離氣孔33遠離所述軸套7的一側(cè)至少設(shè)置有一個高齒32；且所述隔離氣孔33在葉輪端密封體28靠近軸套一側(cè)設(shè)置的低齒和刷式密封環(huán)的數(shù)量小于其遠離軸套一側(cè)設(shè)置的低齒和刷式密封環(huán)的數(shù)量，且具體地說，隔離氣孔33的出氣口是設(shè)置在低齒30和高齒32之間，因此，從密封體進氣孔進入的隔離氣通過隔離氣孔33引導(dǎo)至低齒30和高齒32中間，并且，與所述出氣口相鄰的高齒32位于所述出氣口遠離軸套7的一側(cè)。

在另一實施例中，如圖10和圖11所示，葉輪5背部為平面時，如圖12和圖13所示，葉輪端密封體28與葉輪5背部相對應(yīng)的端面則設(shè)置為低齒30，在部分相鄰低齒30之間或者葉輪端密封體28遠離所述軸套7一端的端部設(shè)置有若干個刷式密封環(huán)24，采用低齒30和刷式密封環(huán)24混合的結(jié)構(gòu)，刷式密封環(huán)24的高度和低齒30的高度一致，且所述隔離氣孔33在葉輪端密封體28靠近軸套一側(cè)設(shè)置的低齒和刷式密封環(huán)的數(shù)量小于其遠離軸套一側(cè)設(shè)置的低齒和刷式密封環(huán)的數(shù)量，具體地說，隔離氣孔33的出氣口是設(shè)置在兩個所述低齒30之間，因此，從密封體進氣孔進入的隔離氣通過隔離氣孔33引導(dǎo)至兩個相鄰的低齒中間。

作為實施例的進一步優(yōu)化，所述隔離氣孔33可傾斜設(shè)置，隔離氣孔的出氣口位于進氣口的斜上方，避免刷毛25緊挨著隔離氣孔33出口，是因為刷毛25強度沒有高齒或低齒高，長時間進行吹掃時，會使刷毛25容易損壞，而且在高速流動的氣體直接沖刷下刷毛會產(chǎn)生很大彎曲，從而密封間隙變大，增強了密封的強度，且高齒32和刷式密封環(huán)24的刷毛25均與所述第四凹槽31配合，起到阻漏的作用，既可以隔離介質(zhì)，阻止介質(zhì)進入密封，又可以吹走沉積在刷式密封環(huán)24的刷毛25上的粉塵，防止刷毛25過快被粉塵糊死，延長密封的使用壽命。

所述彈簧26為圓柱形或者蝶形。

所述刷式密封環(huán)24包括前面板、后面板及夾裝于前面板和后面板之間的刷毛，所述刷毛由緊密排列的細金屬絲組成，所述細金屬絲材質(zhì)為鈷基，且其直徑為0.8-1.0mm，細金屬絲之間緊密相壓，如此致密的細金屬絲阻斷了工質(zhì)的泄露，每根金屬絲就是一端為支點的梁,有極好的彈性，它們和轉(zhuǎn)子相碰磨時，刷子可以彈性退讓，不易被磨掉，保證了設(shè)備在小間隙甚至零間隙下的安全運行，而傳統(tǒng)剛性汽封齒只要和轉(zhuǎn)子碰擦就會很快磨掉。即便設(shè)備過臨界轉(zhuǎn)速和變工況時，金屬絲會跟隨相配合工件退讓，但自己不會磨損，待設(shè)備穩(wěn)定后，又恢復(fù)良好的密封性能。且刷式密封環(huán)24的泄漏主要是發(fā)生在密集排列的細金屬絲之間形成的微小縫隙中，這些縫隙形成的曲折路徑確保了流體在其中的不均勻性，使流體產(chǎn)生自密封效應(yīng)，從而有效減少了泄露。

最后應(yīng)該說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：依然可以對本實用新型的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本權(quán)利要求范圍當中。