端面石墨密封裝置及航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)軸密封裝置領(lǐng)域，特別地，涉及一種端面石墨密封裝置。此夕卜，本實(shí)用新型還涉及一種包含上述端面石墨密封裝置的航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)的密封對(duì)其性能、可靠性、壽命和維護(hù)具有重大影響，由于密封問題而導(dǎo)致的故障和事故時(shí)有發(fā)生。隨著航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)性能提高，渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速加大，工作壓力、工作溫度升高，使得密封的工作條件日益惡劣，密封的有效性和可靠性變得越來越重要。
[0003]現(xiàn)有的航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)主軸承腔用旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，是一種合成橡膠唇形密封裝置，通常是由橡膠外殼、金屬骨架、主密封唇、防塵副唇、緊箍彈簧組成。工作時(shí)殼體通過緊箍彈簧將作用力傳到主密封唇與旋轉(zhuǎn)軸之間，形成壓力構(gòu)成徑向動(dòng)密封，橡膠外殼與軸承腔表面的貼合用于輔助密封來實(shí)現(xiàn)其密封功能。密封腔外側(cè)是大氣，密封腔內(nèi)是略低于周圍大氣壓力的滑油-空氣混合物，借助于腔外空氣經(jīng)主密封界面和輔助密封界面向腔內(nèi)的少量泄漏，來防止腔內(nèi)的滑油向外泄漏。
[0004]現(xiàn)有橡膠唇形密封裝置通過緊箍彈簧將作用力傳到主密封唇與旋轉(zhuǎn)軸之間，形成壓力構(gòu)成圓周動(dòng)密封，橡膠材料的主密封唇無法承受較高的工作線速度。主密封面是線接觸，無法抑制滑油的零星泄漏，密封性能不夠好。且在橡膠唇形密封裝置發(fā)生持續(xù)磨損后，由于主密封唇的結(jié)構(gòu)原因，當(dāng)密封面磨損后，密封唇容易發(fā)生失效，密封性能變差，一般壽命不長。橡膠材料不能在高溫下工作，主密封唇的橡膠材料與旋轉(zhuǎn)軸之間的持續(xù)摩擦?xí)M(jìn)一步提高其工作溫度，因此，橡膠唇形密封裝置的工作溫度較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種端面石墨密封裝置及航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)，以解決現(xiàn)有的橡膠唇形密封裝置存在無法承受較高的工作線速度、密封性不好、工作溫度低及使用壽命短的技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種端面石墨密封裝置，用于封嚴(yán)傳動(dòng)軸的軸承腔，端面石墨密封裝置包括:
[0008]殼體，該殼體沿軸向的一端面設(shè)有用于安裝石墨環(huán)的第一安裝槽，石墨環(huán)過盈安裝于第一安裝槽內(nèi)；
[0009]殼體沿軸向的另一端面設(shè)有用于安裝壓縮彈簧的多個(gè)安裝孔，多個(gè)安裝孔沿殼體的周向均勻布置，殼體的一側(cè)經(jīng)安裝于安裝孔的壓縮彈簧抵頂軸承腔的軸承座擋板，傳動(dòng)軸上套設(shè)有與石墨環(huán)相對(duì)設(shè)置的密封跑道，密封跑道與傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)連接；
[0010]石墨環(huán)經(jīng)多個(gè)壓縮彈簧施加于殼體的作用力壓緊于密封跑道上且與密封跑道之間構(gòu)成主密封界面。
[0011]進(jìn)一步地，殼體的外周壁上設(shè)有用于安裝密封圈的第二安裝槽，殼體與軸承腔的軸承座之間經(jīng)密封圈密封連接。
[0012]進(jìn)一步地，第二安裝槽的軸向?qū)挾却笥诿芊馊Φ耐鈴?，第二安裝槽的徑向高度小于密封圈的外徑。
[0013]進(jìn)一步地，殼體與軸承腔的軸承座擋板之間設(shè)有用于防止殼體周向轉(zhuǎn)動(dòng)的防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0014]進(jìn)一步地，防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括位于殼體上設(shè)置安裝孔的端面上的防轉(zhuǎn)凸臺(tái)，軸承座擋板上相應(yīng)設(shè)有與防轉(zhuǎn)凸臺(tái)匹配以限制殼體周向轉(zhuǎn)動(dòng)的開口。
[0015]進(jìn)一步地，多個(gè)安裝孔在殼體上的徑向位置相等，且殼體上兩相對(duì)側(cè)面上的安裝孔、第一安裝槽在殼體的徑向上錯(cuò)位布置。
[0016]進(jìn)一步地，安裝孔的數(shù)量為八個(gè)，沿殼體的周向均勻布置。
[0017]進(jìn)一步地，石墨環(huán)的沿軸向的橫截面為臺(tái)階面。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，還提供一種航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)，該航空空氣渦輪起動(dòng)機(jī)的主軸承腔內(nèi)設(shè)置上述的端面石墨密封裝置。
[0019]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0020]本實(shí)用新型端面石墨密封裝置，通過在殼體沿軸向的一端面沿周向均勻布置多個(gè)安裝孔，且經(jīng)安裝于安裝孔內(nèi)的壓縮彈簧抵頂軸承腔的軸承座擋板，且殼體在設(shè)置安裝孔的相對(duì)端面過盈鑲裝石墨環(huán)，以與殼體保持同步靜止或者軸向移動(dòng);壓縮彈簧經(jīng)殼體作用至石墨環(huán)，使得石墨環(huán)與密封跑道之間構(gòu)成主密封界面，由于壓縮彈簧不直接作用在石墨環(huán)上，在保證密封效果的同時(shí)，不會(huì)對(duì)石墨環(huán)造成破壞，且壓縮彈簧適用于溫度高的環(huán)境，具有使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，壓縮彈簧的彈力能對(duì)石墨環(huán)向密封跑道方向移動(dòng)起到補(bǔ)償作用，保證端面石墨密封裝置的密封效果。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0022]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0023]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例端面石墨密封裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是圖1沿A-A的剖面示意圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例端面石墨密封裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記說明:
[0027]1、殼體;11、第一安裝槽;12、第二安裝槽;13、安裝孔;14、防轉(zhuǎn)凸臺(tái)；
[0028]2、石墨環(huán)；
[0029]3、壓縮彈簧；
[0030]4、密封圈；
[0031]5、軸承座；
[0032]6、軸承座擋板；
[0033]7、密封跑道。
【具體實(shí)施方式】
[0034]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0035]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例提供了一種端面石墨密封裝置，用于封嚴(yán)傳動(dòng)軸的軸承腔，參照?qǐng)D1至圖3，本實(shí)施例端面石墨密封裝置包括:殼體I，該殼體I沿軸向的一端面設(shè)有用于安裝石墨環(huán)2的第一安裝槽11，石墨環(huán)2過盈安裝于第一安裝槽11內(nèi)；殼體I沿軸向的另一端面設(shè)有用于安裝壓縮彈簧3的多個(gè)安裝孔13，多個(gè)安裝孔13沿殼體I的周向均勻布置，殼體I的一側(cè)經(jīng)安裝于安裝孔13的壓縮彈簧3抵頂軸承腔的軸承座擋板6，傳動(dòng)軸上套設(shè)有與石墨環(huán)2相對(duì)設(shè)置的密封跑道7，密封跑道7與傳動(dòng)軸聯(lián)動(dòng)連接;石墨環(huán)2經(jīng)多個(gè)壓縮彈簧3施加于殼體I的作用力壓緊于密封跑道7上且與密封跑道7之間構(gòu)成主密封界面。
[0036]本實(shí)施例通過在殼體I沿軸向的一端面沿周向均勻布置多個(gè)安裝孔13，且經(jīng)安裝于安裝孔13內(nèi)的壓縮彈簧3抵頂軸承腔的軸承座擋板6，且殼體I在設(shè)置安裝孔13的相對(duì)端面過盈鑲裝石墨環(huán)2，以使得石墨環(huán)2與殼體I保持同步靜止或者軸向移動(dòng);壓縮彈簧3經(jīng)殼體I作用至石墨環(huán)2，使得石墨環(huán)2與密封跑道7之間構(gòu)成主密封界面，由于壓縮彈簧3不直接作用在石墨環(huán)2上，在保證密封效果的同時(shí)，不會(huì)對(duì)石墨環(huán)2造成破壞，且壓縮彈簧3適用于溫度高的環(huán)境，具有使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，壓縮彈簧3的彈力能對(duì)石墨環(huán)2向密封跑道7方向移動(dòng)起到補(bǔ)償作用，保證端面石墨密封裝置的密封效果。
[0037]本實(shí)施例中，參照?qǐng)D1，安裝孔13的數(shù)量為八個(gè)，沿殼體I的周向均勻布置。采用八個(gè)同樣型號(hào)、規(guī)格及剛度系數(shù)的壓縮彈簧3均