蜂窝密封原理【详解】

蜂窝密封专利技术综述作者：韩兰兰户秀妹来源：《中国新技术新产品》2018年第03期摘要：蜂窝密封是非接触式动态密封，是针对高温及高压差工况开发的先进密封技术，是当前先进密封技术的前沿性研究方向。

目前，蜂窝密封已广泛应用于航天飞机、大功率火箭军用及民用飞机和多种舰船的发动机，以及电力、石化行业的汽轮机、压缩机之中，在减小泄漏量，提高效率以及消除转子低频振动等方面，发挥了重要的作用。

本文以蜂窝密封专利技术为研究主题，通过制定检索策略在专利库进行相关现有技术的检索，并针对检索结果进行了相关专利状况的分析，包括申请趋势、地域分布、主要申请人、技术分布等，为该项技术未来的技术研发和专利申请提供借鉴和启发。

关键词：蜂窝密封；申请；状况中图分类号：TQ050 文献标志码：A1概述1.1蜂窝密封简介蜂窝密封的密封结构是由密封环、蜂窝带和轴等构成一简单密封结构。

蜂窝密封的内孔表面是由蜂巢形状的六边形小蜂窝组成，密封环一般为圆环形，材质为含cr的合金钢，其外圆与密封体相连，内圆则与蜂窝带通过钎焊连接在一起。

蜂窝带是由一片片冲压成型的箔片组成，各箔片之间是靠激光点焊焊接在一起。

蜂窝带箔片是由镍基高温合金制成，其合金牌号一般选用HASTELLOY X。

1.2蜂窝密封的起源蜂窝密封广泛应用于船舶、航天等行业，诸如，美国的U-2飞机、乌克兰GT25000燃气轮机，我国歼-10飞机发动机等。

在汽轮机上应用蜂窝密封最早是美国西屋公司（WH），西屋公司多用于汽轮机的通流改造中，将低压缸的末级叶片的级间密封改为蜂窝密封，蜂窝与叶片的间隙为3mm～5mm，其作用是利用蜂窝带的特殊结构吸附水滴，或者弱化水滴的运行速度，达到有效地除湿和保护叶片，提高局部的真空度，进而提高了机组的效率。

然而由于蜂窝密封结构的复杂性，实际应用时主要依靠试验和长期使用的经验来确定蜂窝的尺寸。

理论分析时，普遍将蜂窝密封壁面简化成具有一定摩擦因数的粗糙表面，计算与试验结果有较大的差距。

蜂窝式汽封介绍一、蜂窝式密封技术的产生和发展早在上个世纪90 年代初期，美国航天领域的科学家在研究航天飞机液体燃料蜗轮泵的密封问题时，通过试验发现蜂窝形状的密封可产生很好的封严效果。

于是蜂窝式密封便开始在航天飞机、飞机发动机及燃气轮机上推广应用。

美国西屋公司将蜂窝密封技术应用在汽轮机低压缸后几级湿度较大的部位，取得了很好的除湿效果，有效的保护了动叶片免受水力冲蚀。

近年来,蜂窝式密封技术应用在汽轮机上。

跨国集团进入中国的300MW、350MW、600MW及650MW核电机组上均采用此项新技术，效果甚佳。

二、窝式汽封的结构特点及其密封机理近年来，蜂窝汽封已逐渐取代梳齿迷宫汽封，成功应用于汽轮机组、燃气轮机、空气压缩机和飞机发动机等领域。

蜂窝汽封密封环的内孔表面由规整的蜂巢菱形状的正六边形小蜂窝孔组成，其蜂窝带结构见图1。

蜂窝汽封是以汽体通过蜂窝带时产生的阻尼来密封，见图2。

蜂窝汽封中正六边形的蜂窝孔是由厚度仅为0.05～O.10 mm的镍基耐高温合金经特殊加工手段制成蜂窝带而形成的，蜂窝的高度及蜂窝孔的大小根据一定的设计规范确定。

先将薄板加工成规整的蜂窝带，然后采用真空钎焊技术将蜂窝带钎焊(亦称光滑无渣焊接)在母体汽封环内表面上，因此具有良好的耐高温性能。

蜂窝带很薄，硬度也很小，不会对与其相接触的任何钢质物件产生磨损。

蜂窝带叠合成正六边形状，使其在高度方向上具有足够的强度，不会在接触时被压损。

因此，蜂窝汽封可与轴颈保持较小的配合间隙，达到良好的密封效果。

蜂窝带即使被磨损也依然保持蜂窝形式，不会因结构上的变化而影响密封效果。

汽轮机蜂窝式汽封由镍基耐高温合金蜂窝带与环体组成，安装在静止部套上(汽封体)。

蜂窝式汽封的结构见图3、图4。

迷宫梳齿式汽封的结构模式是高低齿相间排列，而迷宫蜂窝式汽封的结构模式则是将低齿取消，在两高齿之间的槽道内全部钎焊蜂窝带；对斜齿或直齿式平齿轴封将原迷宫梳齿式全部改为蜂窝带，并将蜂窝带焊接在环体上。

蜂窝密封原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠这蜂窝密封原理。

你说这蜂窝密封啊，就像是给机器设备穿上了一层超级厉害的防护衣！
想象一下哈，那一个个小小的蜂窝格子，紧密地排列在一起，就好像是一群小卫士在坚守岗位呢！它们可有着大用处。

咱平常生活里也有类似的呀，比如说那蜂巢，蜜蜂们把巢建得那么精巧，一格一格的，不就是一种天然的密封嘛。

这蜂窝密封也是同样的道理呀。

它能把那些不该跑出来的东西牢牢地挡住，就像守门员守住球门一样。

而且啊，它还特别高效，能在各种复杂的环境下发挥作用。

你看那些大型的机器设备，要是没有这蜂窝密封，那得漏多少东西啊，说不定还会出大毛病呢！这就好比咱家里的水管要是漏水了，那可不得了，到处湿漉漉的，多烦人呀。

这蜂窝密封的厉害之处还在于它的适应性强。

不管是高温还是低温，不管是高压还是低压，它都能稳稳地工作。

这就好像是一个全能选手，啥场面都能应对自如。

咱再想想，要是没有这种好东西，那机器运转的时候得损失多少能量呀，那多浪费呀！有了蜂窝密封，就能把能量都好好地利用起来，让机器跑得更欢实。

而且哦，它还特别耐用，就跟咱那结实的老棉袄似的，能穿好多年呢。

这可给咱省了不少事儿，不用老是去操心更换呀维修呀啥的。

你说这蜂窝密封是不是特别棒？它就像是机器的秘密武器，默默地守护着机器的正常运转，让一切都变得那么顺畅。

咱真得好好感谢发明这蜂窝密封的人，他们可真是太有才啦！这蜂窝密封原理呀，真的是值得我们好好去研究和了解的呢，它可给我们的生活和工作带来了多大的好处呀！咱可不能小瞧了它哟！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。

蜂窝密封的设计,仿真及其应用研究蜂窝密封是一种常用的密封结构设计，它的主要原理是利用蜂窝状结构的特性来实现密封效果。

蜂窝密封的设计与仿真及其应用研究已经成为热门领域，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

蜂窝密封的设计是通过对蜂窝结构的形状、尺寸、材料等参数进行优化，以达到最佳的密封效果。

在设计过程中，需要考虑到密封性能、耐压性能、耐磨性能等方面的要求。

同时，还需要考虑到生产工艺、成本等因素，以确保设计的可行性和经济性。

蜂窝密封的仿真是通过计算机模拟的方法，对设计方案进行验证和优化。

仿真可以通过有限元分析、流体力学分析等方法来实现。

通过仿真可以得到蜂窝密封的应力分布、变形情况等信息，从而评估设计方案的可行性和优劣。

蜂窝密封的应用研究主要集中在航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

在航空航天领域，蜂窝密封被广泛应用于飞机发动机、航空器密封等部位。

在汽车制造领域，蜂窝密封被应用于发动机密封、车身密封等部位。

在电子设备领域，蜂窝密封被应用于手机、平板电脑等设备的防水密封。

蜂窝密封的设计、仿真及其应用研究在工程领域中具有重要意义。

首先，蜂窝密封可以提高产品的密封性能，减少泄漏和损坏的风险。

其次，蜂窝密封可以提高产品的耐压性能和耐磨性能，延长产品的使用寿命。

此外，蜂窝密封还可以提高产品的防水性能，保护设备免受水分和湿气的侵害。

总之，蜂窝密封的设计、仿真及其应用研究对于提高产品的性能和质量具有重要意义。

随着科学技术的不断进步，蜂窝密封的设计和仿真方法也在不断创新和完善。

相信在不久的将来，蜂窝密封将会在更多领域得到广泛应用，并为人们的生活带来更多便利和安全。

引进机蜂窝密封设计技术随着科技的发展，现代航空工业对于飞机设计的要求越来越高，而机身的密封性则是其中一个重要的方面。

机身密封性不仅可以提高飞行效率和舒适度，还可以确保飞行安全。

机蜂窝密封设计技术是一种通过确保飞机机身密封性以提高飞行性能和安全性的最新方案。

本文将介绍机蜂窝密封设计技术的背景以及市场需求，设备设计原理和性能指标进行详细分析。

背景和市场需求：在过去的几十年里，航空工业一直追求更高效的飞行方式和更安全的飞行体验。

机身的密封性对于达成这些目标至关重要。

提供良好的密封性可以最大限度地减少空气动力学和水动力学的影响，提高飞行速度和燃油效率，并确保旅客在舒适的环境下在高空飞行。

机蜂窝密封设计技术是一种新的解决方案，可以提供更好的机身密封性。

它采用了一种新的办法，通过填充聚合物泡沫材料来填充机身空间，这样可以最大限度地减少气流和水流的影响，从而提高机身性能和乘客舒适度。

设备设计原理：机蜂窝密封技术的核心是使用一种名为蜂窝材料的多层、类似于蜂巢的材料。

蜂窝结构被填充到飞机机身壳体的空间内，以提供额外的密封层。

这项技术有两个主要的优点：首先，密封层可以确保飞机机身内部气体和液体的流动良好。

由于泡沫材料的填充，空气动力学和水动力学效应可以最大限度地减少，从而使得飞行效率更高。

其次，蜂窝材料是一种非常轻便的材料，可以在不增加过多重量的情况下提供额外的密封层。

这种密封方式非常适合用于航空工业的高级机身，以保障乘客的安全和舒适度。

性能指标：机蜂窝密封设计技术的最终性能取决于泡沫材料的选用和蜂窝结构的密度和形状。

优异的性能指标可以直接影响飞机安全性和效率。

首先，泡沫材料的密度要足够低，以便减少系统总重量，并提供足够的空间以实现优秀的气动效应。

其次，蜂窝结构应具有足够的强度和刚度，以抵御内部和外部压力的影响。

最后，填充材料必须具有适当的导热性，以确保在极端天气条件下仍能保持机身温度平稳。

结论：机蜂窝密封设计技术是一项重要的解决方案，可以在航空工业中提高飞机的性能和安全性。

透平机械密封间隙流体激振和蜂窝密封2008-03-12 22:52一、密封间隙流体激振密封间隙流体激振是燃气轮机、汽轮机、离心压缩机等叶轮机械普遍存在而不易解决的问题。

随着叶轮机械向着高效、稳定、大功率方向的发展，传统密封间隙流体激振的危害日益突出。

降低密封间隙的泄漏量，抑制密封间隙的流体激振，确保机组运行的稳定性，已成为现代叶轮机械发展的关键技术之一，下面先探讨一下梳齿迷宫密封气流激振的产生机理。

第一种观点：一般认为，由于Lomakin效应、Alford效应、螺旋形流动效应、三维流动效应、二次流效应等造成迷宫密封腔压力沿周向分布不均匀。

当气流进入密封体时，不仅以很大的轴向速度通过各腔，而且在轴的带动下具有很大的周向速度，所以气流在密封体内是以螺旋的形式向外流动的。

另外，由于轴系因制造等因素导致与密封齿在圆周上间隙的不一致，密封腔中的螺旋形流动使周向压力分布的变化与转子和密封腔之间的间隙变化不完全对应，最高压力点滞后密封腔最小间隙一定角度，这样，流体作用在转子上的力可分解成一个与偏置方向相垂直的切向力，该切向力将激励转子产生涡动，当激振力超过一定值时，就会使转子产生强烈的振动。

第二种观点：研究人员从流体弹性耦合的角度认为，密封腔中的流体在转子的干扰下，形成脉动的流场，该流场又激励转子振动。

在一定条件下，当流场脉动频率与转子的某阶固有频率相耦合时，将会产生强烈的自激振动。

试验表明，梳齿迷宫密封气流激振力的特点是：a 密封腔中气流周向速度分量是产生气流激振力的主要原因，密封腔中气流周向速度分量是由进汽预旋和转子旋转所产生的，周向速度增加，直接导致密封的交叉刚度系数迅速增大，从而使气流激振力增大。

b 气流激振力与密封间隙呈反比例关系。

密封间隙的减小，将直接导致密封交叉刚度系数增大，不利于转子的稳定运动。

c 气流激振的频率一般不高于转速频率，接近一阶频率。

d 气流激振力与转子偏心量是线性关系，正是由于偏心问题存在而导致气流激振的产生，当偏心越大时，所产生激振力越大，轴的振动亦越大。