技术领域
[0001] 本发明涉及刷式密封领域，特别提供了一种可抑制刷丝浮升效应与滞后效应的磁浮式刷式密封结构。
相关背景技术
[0002] 刷式密封是广泛应用于航空发动机、燃汽轮机等透平机械领域的先进密封技术，刷式密封相比于传统篦齿密封，因其优良的封严性能而被广泛应用。
[0003] 刷式密封虽然封严性能优良，但传统的刷式密封(如图4、图5所示)存在如下问题：前排刷丝易受到来流浮升扰动，引起浮升效应，导致前排刷丝产生较大的轴向变形，在前排刷丝尖端产生泄漏间隙，影响整体封严性能；后排刷丝在轴向气流力的作用下，会紧贴在后挡板表面，两者间产生接触力，在刷丝跟随转子径向跳动时，末排刷丝与后挡板间会产生相对运动需求，两者间产生摩擦力，引起滞后效应，影响整体的封严性能及使用寿命。
[0004] 因此，提出一种可抑制刷丝浮升效应与滞后效应的刷式密封结构，以提高刷式密封的封严性能和使用寿命，成为亟待解决的问题。
具体实施方式
[0017] 下面将结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释，但并不局限本发明。
[0018] 如图1至图3所示，本发明提供了一种可抑制刷丝浮升效应与滞后效应的磁浮式刷式密封结构，包括：静子1、前挡板2、后挡板3、刷丝束4和磁浮限位部件，其中，所述前挡板2、刷丝束4和后挡板3依次间隔设置于所述静子1的内侧，所述磁浮限位部件包括第一电磁铁阵列5、第二电磁铁阵列6、刷丝限位框7、第一永磁铁阵列8和第二永磁铁阵列9，所述第一电磁铁阵列5和第二电磁铁阵列6分别沿所述前挡板2和后挡板3周向均匀且对应设置，所述刷丝限位框7呈环形且配合安装于所述刷丝束4的外侧，用于限制所述刷丝束4沿转子10轴向的扩张，所述第一永磁铁阵列8和第二永磁铁阵列9分别安装于所述刷丝限位框7的前端及后端且分别与所述第一电磁铁阵列5和第二电磁铁阵列6对应且间隔设置，所述第一永磁铁阵列8和第二永磁铁阵列9的极性相同。
[0019] 该可抑制刷丝浮升效应与滞后效应的磁浮式刷式密封结构，通过向第一电磁铁阵列、第二电磁铁阵列内通入电流，使两者分别与第一永磁铁阵列和第二永磁铁阵列相斥，可以保证刷丝限位框沿刷式密封结构轴向的稳定，进而避免刷丝束整体沿刷式密封结构的轴向产生偏移，刷丝限位框可以避免前排刷丝和后排刷丝在气流力扰动下大幅度抬起，进而减小刷丝与转轴的径向间隙以及刷丝与前后挡板的摩擦力，降低前排刷丝的浮升效应以及后排刷丝的滞后效应，提高刷式密封的封严性能和使用寿命。
[0020] 为了保证对刷丝束的限位效果，作为技术方案的改进，如图1所示，所述第一电磁铁阵列5、第二电磁铁阵列6、刷丝限位框7、第一永磁铁阵列8和第二永磁铁阵列9均沿所述转子10的径向间隔设置有多组，优选为3组。
[0021] 作为技术方案的改进，如图3所示，所述刷丝限位框7包括两根前端圆环、两根后端圆环和连接杆，其中，两根前端圆环直径不同且同轴固定连接，位于所述刷丝束4的前端，两根后端圆环与两个前端圆环对应设置，位于所述刷丝束4的后端，连接杆为多根，穿插于刷丝束间隙，沿所述刷丝限位框7的周向均匀设置，用于连接前端圆环及后端圆环。
[0022] 作为技术方案的改进，如图1所示，所述后挡板3的前端设置有凸台31，以提高刷式密封结构的静态封严效果，初始安装状态时，所述凸台31与所述刷丝束4之间预留间隙，以进一步改善动态封严性能。
[0023] 本发明的具体实施方式是按照递进的方式进行撰写的，着重强调各个实施方案的不同之处，其相似部分可以相互参见。
[0024] 上面结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
