一种新型高速浮动碳环密封装置的制作方法

本实用新型涉及涉及航空发动机测试领域，具体为一种新型高速浮动碳环密封装置。

背景技术：

随着国产航空发动机自主研发，必须要进行产品性能开发、标定、匹配、模拟、可靠性耐久等各种试验，对航空发动机在试验台上通过动力加载装置进行模拟发动机的动力性能试验。高速水涡流测功器单位造价较低、尺寸紧凑、惯性小、快速瞬态响应、吸收负荷大，可大功率运行的优点，水涡流测功器一直是测量和诊断发动机动力性能的重要加载设备，但传统水涡流测功器采用间隙密封、迷宫密封存在泄漏量大、水容易进入轴承，乳化润滑油；如采用骨架密封接触密封，存在高速运行接触线速度大，骨架密封圈会发热烧损无法满足要求；小间隙密封容易咬轴的隐患。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种新型高速浮动碳环密封装置，包括碳环ⅰ和碳环ⅱ，碳环ⅰ和碳环ⅱ结构相同，碳环ⅰ和碳环ⅱ分别安装到密封环座和碳环座的孔中；密封环座外部设有环槽ⅰ，环槽ⅰ内设有数个通气孔和一个定位孔；密封环座和碳环座内分别设有碳环定位槽口，碳环座外圆四周设有环槽ⅱ，该环槽ⅱ上设有数个缺口，用于和密封环座的通气孔相通；片簧安装于碳环座的槽内，轴向固定碳环座；碳环座和密封环座之间通过o型密封圈密封；密封环座和碳环ⅰ之间、碳环座与碳环ⅱ之间共用一个止动盘。

进一步的，所述碳环ⅰ和碳环ⅱ均为三瓣式结构，瓣与瓣之间通过卡口和卡槽镶嵌连接，每瓣内径和侧面上设有密封气道凹槽，密封气道凹槽通过数个圆弧槽和外部密封环座上的通气孔相通，外径上设有弹簧槽，通过箍紧弹簧将三瓣碳环圈成一环，每瓣环侧面设有数个压簧导向孔和导向槽口，压簧导向孔用于安装压簧。导向的槽口和止动盘上槽口配合。

进一步的，所述止动盘上设有数个止动槽口，止动槽口分别和碳环ⅰ和碳环ⅱ上的导向槽口对齐，用于锁止碳环ⅰ和碳环ⅱ防止转动。

本实用新型采用浮动碳环密封具有自润滑气膜接触式密封，具有线速度高、摩擦系数小、密封面耐磨、密封面磨耗自动补偿、密封面耐油、耐水特点，密封效果好、结构可靠，满足高速超高速设备运行，解决了咬轴、发热不良的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型密封环座结构示意图。

图3-4为本实用新型碳环座结构示意图。

图5-7为本实用新型三瓣式碳环的结构示意图。

图8为本实用新型止动盘结构示意图。

图中，1.密封环座、21.碳环ⅰ、22.碳环ⅱ、3.箍紧弹簧、4.止动盘、5.o型密封圈、6.碳环座、7.压簧、8.片簧，9.卡口，10.卡槽，11.密封气道凹槽，12.弹簧槽，13.止动槽口，14.导向槽口，15.片簧安装槽,16.环槽ⅰ,17.通气孔,18.定位孔,19.定位槽口,20.环槽ⅱ,23.缺口,24.压簧导向孔，25.孔ⅰ，26.孔ⅱ,27.圆弧槽。

具体实施方式

如图1-4所示，一种新型高速浮动碳环密封装置，包括碳环ⅰ21和碳环ⅱ22，碳环ⅰ21和碳环ⅱ22结构相同，碳环ⅰ21和碳环ⅱ22分别安装到密封环座1的孔ⅰ25、碳环座6的孔ⅱ26中。密封环座1外部设有环槽ⅰ16，环槽ⅰ16内设有数个通气孔17和一个定位孔18。密封环座1和碳环座6内分别设有碳环定位槽口19。碳环座6外圆四周设有环槽ⅱ20，该环槽ⅱ20上设有数个缺口23，用于和密封环座1的通气孔17相通。片簧8安装于密封环座1的片簧安装槽15内，轴向固定碳环座6；碳环座6和密封环座1之间通过o型密封圈5密封；密封环座1和碳环ⅰ21之间、碳环座6与碳环ⅱ22之间各设一个止动盘4。

如图5-7所示，碳环ⅰ21和碳环ⅱ22均为三瓣式结构，瓣与瓣之间通过卡口9和卡槽10镶嵌连接，每瓣内径和侧面上设有密封气道凹槽11，密封气道凹槽11通过数个圆弧槽27和外部密封环座上的通气孔17相通，外径上设有弹簧槽12，通过箍紧弹簧3将三瓣碳环圈成一环，每瓣环侧面设有数个压簧导向孔24和导向槽口14，压簧导向孔24用于安装压簧7。导向槽口14和止动盘上止动槽口13配合。

如图8所示，止动盘4上设有数个止动槽口13，止动槽口13分别和碳环ⅰ21和碳环ⅱ22上的导向槽口14对齐，用于锁止碳环ⅰ21和碳环ⅱ22防止转动。

技术特征：

1.一种新型高速浮动碳环密封装置，其特征在于：包括碳环ⅰ和碳环ⅱ，碳环ⅰ和碳环ⅱ结构相同，碳环ⅰ和碳环ⅱ分别安装到密封环座和碳环座的孔中；密封环座外部设有环槽ⅰ，环槽ⅰ内设有数个通气孔和一个定位孔；密封环座和碳环座内分别设有碳环定位槽口，碳环座外圆四周设有环槽ⅱ，环槽ⅱ上设有数个缺口，用于和密封环座的通气孔相通；片簧安装于碳环座的片簧安装槽内，轴向固定碳环座；碳环座和密封环座之间通过o型密封圈密封；密封环座和碳环ⅰ之间、碳环座与碳环ⅱ之间共用一个止动盘。

2.按照权利要求1所述的一种新型高速浮动碳环密封装置，其特征在于：所述碳环ⅰ和碳环ⅱ均为三瓣式结构，瓣与瓣之间通过卡口和卡槽镶嵌连接，每瓣内径和侧面上设有密封气道凹槽，密封气道凹槽通过数个圆弧槽和外部密封环座上的通气孔相通，外径上设有弹簧槽，通过箍紧弹簧将三瓣碳环圈成一环，每瓣环侧面设有数个压簧导向孔和导向槽口，压簧导向孔用于安装压簧，导向的槽口和止动盘上槽口配合。

3.按照权利要求1所述的一种新型高速浮动碳环密封装置，其特征在于：所述止动盘上设有数个止动槽口，止动槽口分别和碳环ⅰ和碳环ⅱ上的导向槽口对齐，用于锁止碳环ⅰ和碳环ⅱ防止转动。

技术总结
一种新型高速浮动碳环密封装置，包括碳环Ⅰ和碳环Ⅱ，碳环Ⅰ和碳环Ⅱ结构相同，碳环Ⅰ和碳环Ⅱ分别安装到密封环座和碳环座的孔中；密封环座外部设有环槽，环槽内设有数个通气孔和一个定位槽口；碳环座外圆四周也设有环槽，该环槽上设有数个缺口，用于和密封环座的通气孔相通；片簧安装于密封环座的片簧安装槽内，轴向固定碳环座；碳环座和密封环座之间通过O型密封圈密封；密封环座和碳环Ⅰ之间、碳环座与碳环Ⅱ之间各设一个止动盘。本实用新型有效避免咬轴、发热不良缺陷。

技术研发人员：赵爱国;张辉;李辉
受保护的技术使用者：江苏联测机电科技股份有限公司
技术研发日：2019.11.19
技术公布日：2020.10.09