双旋向密封的指尖密封系统

本发明涉及叶轮设备制造，具体而言，涉及一种双旋向密封的指尖密封系统。

背景技术：

1、指尖密封通过指尖密封片与转轴的配合实现转静密封，同时可以在转子径向跳动、离心、热膨胀变形时保证密封性能，广泛应用于叶轮设备中。

2、指尖密封片的指尖梁的旋向需要与转轴的旋向相同。

3、诸如发动机、涡轮机等叶轮设备中，根据工况不同转轴的旋转方向会发生变化，

4、相关技术中的指尖密封系统，采用单一方向的指尖密封片，难以适用于转轴旋向与指尖密封片的旋向相反的工况的密封，若直接将旋向相反的正旋密封片和反旋密封片串联，在转轴正转时，会与反旋密封片的指尖梁发生过度的磨损甚至抱死，转轴反转时会与正旋密封片的指尖梁发生过度的磨损，导致指尖梁发生损坏、减少指尖梁的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双旋向密封的指尖密封系统，该双旋向密封的指尖密封系统具有适用性强、密封效果好、不易磨损、使用寿命长等优点。

2、为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种双旋向密封的指尖密封系统，所述双旋向密封的指尖密封系统包括：壳体；转轴，所述转轴可转动地设在所述壳体上；密封片组，所述密封片组包括沿所述转轴周向排列的多个子密封片组，每个所述子密封片组包括正旋子密封片和反旋子密封片，每个所述子密封片组中的所述正旋子密封片和所述反旋子密封片的径向外边沿相连且径向内边沿在所述转轴的轴向上间隔开，每个所述子密封片组在正旋密封位置和反旋密封位置之间可沿所述转轴的轴向摆动地设在所述壳体上，多个所述子密封片组在所述正旋密封位置时多个所述正旋子密封片拼合为圆环形且径向内侧与所述转轴接触且所述反旋子密封片的径向内侧与所述转轴间隔开，多个所述子密封片组在所述反旋密封位置时多个所述反旋子密封片拼合为圆环形且径向内侧与所述转轴接触且所述正旋子密封片的径向内侧与所述转轴间隔开，所述正旋子密封片和所述反旋子密封片的旋向相反；多个悬臂，多个所述悬臂分别与多个所述子密封片组的径向外边沿一一对应地相连；切换驱动装置，所述切换驱动装置分别与多个所述悬臂传动连接以驱动多个所述子密封片组在所述正旋密封位置和所述反旋密封位置之间切换。

3、根据本发明实施例的双旋向密封的指尖密封系统，具有适用性强、密封效果好、不易磨损、使用寿命长等优点。

4、另外，根据本发明上述实施例的双旋向密封的指尖密封系统还可以具有如下附加的技术特征：

5、根据本发明的一个实施例，每个所述子密封片组的径向外边沿设有球头，所述壳体上设有多个球面槽，多个所述球头一一对应地且可转动地配合在多个所述球面槽内。

6、根据本发明的一个实施例，所述球头和所述球面槽之间的间隙小于等于0.05微米。

7、根据本发明的一个实施例，所述壳体包括壳主体和端盖，所述壳主体可拆卸地与所述端盖相连，所述壳主体上设有多个壳主体半球面槽，所述端盖上设有多个端盖半球面槽，多个所述壳主体半球面槽和多个所述端盖半球面槽一一对应地组合为多个所述球面槽。

8、根据本发明的一个实施例，每个所述球头包括正旋半球头和反旋半球头，每个所述悬臂包括正旋悬臂半轴和反旋悬臂半轴，所述正旋半球头、所述正旋悬臂半轴和所述正旋子密封片一体成形，所述反旋半球头、所述反旋悬臂半轴和所述反旋子密封片一体成形。

9、根据本发明的一个实施例，所述切换驱动装置包括多个驱动杆，所述驱动杆具有伸入所述壳体内的伸入端和位于所述壳体外的驱动端，所述伸入端的端面具有配合面，所述配合面构造为向外突出的弧形面，所述伸入端设有两个周向限位挡板，两个所述周向限位挡板和所述配合面共同限定出限位槽，多个所述悬臂一一对应地配合在多个所述限位槽内且所述悬臂与所在限位槽的周向限位挡板和配合面抵接，所述悬臂远离所述配合面的一侧与所述壳体之间挤压有压簧。

10、根据本发明的一个实施例，所述壳体上设有定位盖，所述定位盖上设有导向孔，所述驱动杆配合在所述导向孔内。

11、根据本发明的一个实施例，每个所述正旋子密封片上均设有与所述正旋子密封片的径向内边沿连通且沿厚度方向贯通所在正旋子密封片的正旋通槽，每个所述反旋子密封片上均设有与所述反旋子密封片的径向内边沿连通且沿厚度方向贯通所在反旋子密封片的反旋通槽，所述正旋通槽包括由所在正旋子密封片的径向内边沿向外径向延伸的正旋径向段和由所述正旋径向段向外且向第一周向方向弧形延伸的正旋弧形段，所述反旋通槽包括由所在反旋子密封片的径向内边沿向外径向延伸的反旋径向段和由所述反旋径向段向外且向第二周向方向弧形延伸的反旋弧形段，所述第一周向方向和所述第二周向方向相反。

12、根据本发明的一个实施例，每个所述正旋子密封片的径向外边沿在所述转轴的周向上相对径向内边沿向所述第一周向方向偏移，每个所述反旋子密封片的径向外边沿在所述转轴的周向上相对径向内边沿向所述第二周向方向偏移。

13、根据本发明的一个实施例，每个所述子密封片组中的所述正旋子密封片的径向与所述反旋子密封片的径向呈10-30度。

14、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，每个所述子密封片组的径向外边沿设有球头，所述壳体上设有多个球面槽，多个所述球头一一对应地且可转动地配合在多个所述球面槽内。

3.根据权利要求2所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，所述球头和所述球面槽之间的间隙小于等于0.05微米。

4.根据权利要求2所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，所述壳体包括壳主体和端盖，所述壳主体可拆卸地与所述端盖相连，所述壳主体上设有多个壳主体半球面槽，所述端盖上设有多个端盖半球面槽，多个所述壳主体半球面槽和多个所述端盖半球面槽一一对应地组合为多个所述球面槽。

5.根据权利要求2所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，每个所述球头包括正旋半球头和反旋半球头，每个所述悬臂包括正旋悬臂半轴和反旋悬臂半轴，所述正旋半球头、所述正旋悬臂半轴和所述正旋子密封片一体成形，所述反旋半球头、所述反旋悬臂半轴和所述反旋子密封片一体成形。

6.根据权利要求1所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，所述切换驱动装置包括多个驱动杆，所述驱动杆具有伸入所述壳体内的伸入端和位于所述壳体外的驱动端，所述伸入端的端面具有配合面，所述配合面构造为向外突出的弧形面，所述伸入端设有两个周向限位挡板，两个所述周向限位挡板和所述配合面共同限定出限位槽，多个所述悬臂一一对应地配合在多个所述限位槽内且所述悬臂与所在限位槽的周向限位挡板和配合面抵接，所述悬臂远离所述配合面的一侧与所述壳体之间挤压有压簧。

7.根据权利要求6所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，所述壳体上设有定位盖，所述定位盖上设有导向孔，所述驱动杆配合在所述导向孔内。

8.根据权利要求1所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，每个所述正旋子密封片上均设有与所述正旋子密封片的径向内边沿连通且沿厚度方向贯通所在正旋子密封片的正旋通槽，每个所述反旋子密封片上均设有与所述反旋子密封片的径向内边沿连通且沿厚度方向贯通所在反旋子密封片的反旋通槽，所述正旋通槽包括由所在正旋子密封片的径向内边沿向外径向延伸的正旋径向段和由所述正旋径向段向外且向第一周向方向弧形延伸的正旋弧形段，所述反旋通槽包括由所在反旋子密封片的径向内边沿向外径向延伸的反旋径向段和由所述反旋径向段向外且向第二周向方向弧形延伸的反旋弧形段，所述第一周向方向和所述第二周向方向相反。

9.根据权利要求8所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，每个所述正旋子密封片的径向外边沿在所述转轴的周向上相对径向内边沿向所述第一周向方向偏移，每个所述反旋子密封片的径向外边沿在所述转轴的周向上相对径向内边沿向所述第二周向方向偏移。

10.根据权利要求1所述的双旋向密封的指尖密封系统，其特征在于，每个所述子密封片组中的所述正旋子密封片的径向与所述反旋子密封片的径向呈10-30度。

技术总结本发明公开了一种双旋向密封的指尖密封系统，包括：壳体；转轴，转轴可转动地设在壳体上；密封片组，密封片组包括沿转轴周向排列的多个子密封片组，每个子密封片组包括正旋子密封片和反旋子密封片，每个子密封片组中的正旋子密封片和反旋子密封片的径向外边沿相连且径向内边沿在转轴的轴向上间隔开，每个子密封片组在正旋密封位置和反旋密封位置之间可沿转轴的轴向摆动地设在壳体上，多个子密封片组在正旋密封位置时多个正旋子密封片拼合为圆环形且径向内侧与转轴接触且反旋子密封片的径向内侧与转轴间隔开，多个子密封片组在反旋密封位置时多个反旋子密封片拼合为圆环形且径向内侧与转轴接触且正旋子密封片的径向内侧与转轴间隔开；多个悬臂；切换驱动装置。根据本发明实施例的双旋向密封的指尖密封系统具有适用性强、密封效果好、不易磨损、使用寿命长等优点。技术研发人员：胡博,朱啸寒,米泓博受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/6/20