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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种适用于极端条件的自适应高耐久浮动密封结构，包括转轴、密封齿、密封壳体和密封盖等；密封壳体的中心开设有孔径大于转轴轴径的壳体轴孔，密封盖的中心开设有孔径大于转轴轴径的盖板轴孔，密封壳体在高温高压侧的端面上开设有与壳体轴孔同心设置的密封凹槽；密封壳体和密封盖分别通过壳体轴孔和盖板轴孔套装在转轴上，且密封盖通过紧固件固定在密封壳体在高温高压侧的端面上，使得密封盖与密封壳体之间形成密封腔室；密封腔室内由内至外依次包括套装在转轴上的密封齿、密封环和减振圈；减振圈与密封凹槽之间过盈配合；密封环与密封凹槽后壁之间涂有密封涂层；密封环与减振圈之间存在密封间隙，销钉布置在密封环及减振圈之间。

主权项：1.一种适用于极端条件的自适应高耐久浮动密封结构，其特征在于，包括转轴（1）、密封齿（2）、密封壳体（3）、密封盖（4）、密封涂层（5）、减振圈（6）、密封环（7）和销钉（8）；其中，密封壳体（3）的中心开设有孔径大于转轴（1）轴径的壳体轴孔（13），密封盖（4）的中心开设有孔径大于转轴（1）轴径的盖板轴孔（12），密封壳体（3）在高温高压侧的端面上开设有与壳体轴孔（13）同心设置的密封凹槽（9）；密封壳体（3）和密封盖（4）分别通过壳体轴孔（13）和盖板轴孔（12）套装在转轴（1）上，且密封盖（4）通过紧固件固定在密封壳体（3）在高温高压侧的端面上，使得密封盖（4）与密封壳体（3）之间形成密封腔室；密封腔室内由内至外依次包括套装在转轴（1）上的密封齿（2）、密封环（7）和减振圈（6）；减振圈（6）与密封凹槽（9）之间过盈配合；密封环（7）与密封凹槽（9）后壁之间涂有密封涂层（5），密封组件工作过程中，密封组件两侧的压差能够将密封环（7）压在密封凹槽（9）的后壁上，密封涂层（5）填充密封环（7）与密封凹槽（9）后壁之间的间隙，共同作用防止密封环（7）背部的旁路泄露；密封环（7）与减振圈（6）之间存在密封间隙，销钉（8）布置在密封环（7）及减振圈（6）之间，且销钉（8）的直径小于密封环（7）及减振圈（6）上销钉孔的孔径；密封齿（2）与密封环（7）之间采用零间隙配合；在转轴（1）高速旋转时，密封齿（2）对密封环（7）进行磨损从而产生自适应间隙，在密封齿（2）和密封环（7）之间形成多个依次排列的环形孔口和环形气室，使得密封齿（2）和密封环（7）之间的泄露截面最小化；环形气室与盖板轴孔（12）、壳体轴孔（13）共同组成转轴高温高压侧向低温低压侧的泄露流通道；密封环（7）与减振圈（6）之间存在密封间隙，该密封间隙定义为密封环（7）外径与减振圈（6）内径的差值，如下所示： ，其中，为密封间隙，D为直径，下标6为减振圈，7为密封环；密封间隙的大小大于正常运行状态下密封组件振动的安全值，以避免密封环（7）与密封壳体（3）的碰磨，其满足的关系式如下： ，其中，为密封间隙，为密封环实际直径，为密封环最大有效直径，即所有可能的偏心率的最大径向尺寸，k为安全系数。

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