一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，所述静子部件之间的密封面上设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈，该密封圈具有径向密封面和轴向密封面；所述密封槽内还设置有径向弹簧和轴向弹簧；径向弹簧两端分别顶紧密封槽底面和密封圈的径向密封面，轴向弹簧两端分别顶紧密封槽侧面和密封圈的轴向密封面，保证径向弹簧和轴向弹簧对密封圈的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。本发明的蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，保证了静子部件之间的径向汽封和轴向汽封；改善了静子部件的密封性能，有效地降低了静子部件的蒸汽泄漏，提高了汽轮机的效率和安全性。
【专利说明】一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及蒸汽轮机，具体是一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构及其汽封装置。
【背景技术】
[0002]在大型蒸汽轮机常规设计中，为了减小静子部件之间的蒸汽泄漏，在静子部件之间设有静对静密封。如图1、2所示，汽缸I端面与转子之间设置有汽封体4，为了进一步加强汽封体4与汽缸I端面之间的静密封，在汽封体4与汽缸I端面接触位置上设置有若干个汽封装置4。具体的，汽封装置4安装设置在汽封体4外周面上的凹槽内，汽封装置4由密封圈5和弹簧片6构成，密封圈5外周面是平齿面、与汽缸I端面接触，弹簧片6设置在凹槽内部，通过弹簧片6的弹力径向顶紧密封圈5、使得密封圈5外周面与汽缸I端面形成汽封结构；密封圈5两侧由于具有内外压差、将密封圈5轴向与汽封体4肩部接触形成密封。
[0003]但是，当密封圈5两侧的内外压差过小、或者是弹簧片6提供的径向弹簧力过大时，密封圈5与汽封体4的肩部密封可能会失效，使得汽封体4与汽缸I之间漏汽，造成严重后果。
【发明内容】
[0004]为了解决蒸汽轮机静子部件端部的汽封问题，提供了一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构。
[0005]本发明所采用的技术方案是:
一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，所述静子部件之间的密封面上设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈，该密封圈具有径向密封面和轴向密封面；所述密封槽内还设置有径向弹簧和轴向弹簧；径向弹簧两端分别顶紧密封槽底面和密封圈的径向密封面，轴向弹簧两端分别顶紧密封槽侧面和密封圈的轴向密封面，保证径向弹簧和轴向弹簧对密封圈的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。
[0006]所述径向弹簧和轴向弹簧沿密封圈周向均匀分布、交错设置。
[0007]所述密封圈内周面或外周面上设置有径向凸圈，径向凸圈是径向密封面、与静子部件接触。
[0008]所述密封圈左侧面或右侧面上设置有轴向凸圈，密封槽上的对应位置设置有限位凹槽，轴向凸圈是轴向密封面、与密封槽的限位凹槽接触。
[0009]所述径向密封面是平齿面或平面。
[0010]所述轴向密封面是平齿面或平面。
[0011]所述密封圈是分段结构，沿周向分为若干个弧段，相邻弧段之间留有膨胀间隙。
[0012]所述密封圈中分面上、相邻弧段之间通过压板和螺钉连接。
[0013]本发明所产生的有益效果是:
本发明的蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，保证了静子部件之间的径向汽封和轴向汽封；改善了静子部件的密封性能，有效地降低了静子部件的蒸汽泄漏，提高了汽轮机的效率和安全性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是蒸汽轮机静子部件的汽封结构示意图；
图2是现有技术中蒸汽轮机静子部件的汽封装置的结构示意图；
图3是本发明汽封装置第一种实施方式的密封圈结构示意图；
图4是本发明汽封装置第一种实施方式的布置结构示意图；
图5是本发明汽封装置第一种实施方式中第1-1种的密封圈截面结构示意图；
图6是本发明汽封装置第一种实施方式中第1-2种的密封圈截面结构示意图；
图7是本发明汽封装置第一种实施方式中第1-3种的密封圈截面结构示意图；
图8是本发明汽封装置第一种实施方式中第1-4种的密封圈截面结构示意图；
图9是本发明汽封装置第二种实施方式的密封圈结构示意图；
图10是本发明汽封装置第二种实施方式的布置结构示意图；
图11是本发明汽封装置第二种实施方式中第2-1种的密封圈截面结构示意图；
图12是本发明汽封装置第二种实施方式中第2-2种的密封圈截面结构示意图；
图13是本发明汽封装置第二种实施方式中第2-3种的密封圈截面结构示意图；
图14是本发明汽封装置第二种实施方式中第2-4种的密封圈截面结构示意图；
图15是本发明汽封装置第三种实施方式的密封圈结构示意图；
图16是本发明汽封装置第三种实施方式的布置结构示意图；
图17是本发明汽封装置第三种实施方式中第3-1种的密封圈截面结构示意图；
图18是本发明汽封装置第三种实施方式中第3-2种的密封圈截面结构示意图；
图19是本发明汽封装置第三种实施方式中第3-3种的密封圈截面结构示意图；
图20是本发明汽封装置第三种实施方式中第3-4种的密封圈截面结构示意图；
图21是本发明汽封装置第四种实施方式的密封圈结构示意图；
图22是本发明汽封装置第四种实施方式的布置结构示意图；
图23是本发明汽封装置第四种实施方式中第4-1种的密封圈截面结构示意图；
图24是本发明汽封装置第四种实施方式中第4-2种的密封圈截面结构示意图；
图25是本发明汽封装置第四种实施方式中第4-3种的密封圈截面结构示意图；
图26是本发明汽封装置第四种实施方式中第4-4种的密封圈截面结构示意图。
[0015]图中标号表不:1-汽缸、2-汽封腔室、3-汽封装置、4-汽封体、5-密封圈、6-弹簧片、7-径向弹簧、8-轴向弹簧、9-压板、10-螺钉、11-转子、m-平齿面、η-平面。
【具体实施方式】
[0016]如图1?26所示，本发明是一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构。静子部件之间的密封面上设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈5，该密封圈5具有径向密封面和轴向密封面。本【具体实施方式】中:密封圈5的内周面或外周面上设置有径向凸圈，径向凸圈是径向密封面、与静子部件接触；密封圈5左侧面或右侧面上设置有轴向凸圈，密封槽上的对应位置设置有限位凹槽，轴向凸圈是轴向密封面、与密封槽的限位凹槽接触。[0017]径向密封面是平齿面m或平面n，同理,轴向密封面是平齿面m或平面η。
[0018]密封圈5是分段结构，沿周向分为若干个弧段，相邻弧段之间留有很小的膨胀间隙。密封圈5的中分面上、相邻弧段之间通过压板9和螺钉10连接，保证密封圈I的定位。
[0019]密封槽内还设置有径向弹簧7和轴向弹簧8，具体的:径向弹簧7两端分别顶紧密封槽底面和密封圈5的径向密封面；轴向弹簧8两端分别顶紧密封槽侧面和密封圈5的轴向密封面。保证径向弹簧7和轴向弹簧8对密封圈5的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。
[0020]径向弹簧7和轴向弹簧8沿密封圈周向均匀分布、交错设置。
[0021]本【具体实施方式】中，蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构包括:静子部件Α、B，密封槽可以设置在静子部件A上、可以设置在静子部件B上、甚至同时设置在静子部件A和B上。密封槽中设置有密封圈5、径向弹簧7和轴向弹簧8，密封圈5具有内外两个圆周面、左右两个侧面。
[0022]其中:密封圈5的外圆周面与静子部件A贴合、或密封圈5的内圆周面与静子部件B，形成径向密封面；密封圈5的左侧面与密封槽右侧面贴合、或密封圈5的右侧面与密封槽左侧面贴合，形成轴向密封面。径向密封面可以直接是密封圈5的内周面或外周面，轴向密封面可以直接是密封圈5的左侧面或右侧面。密封圈5的径向密封面和轴向密封面也可以是采用凸圈的形式，加强与静子部件的接触、有效汽封。
[0023]径向弹簧7和轴向弹簧8可以直接设置在密封槽与密封圈5之间的空隙中，可以在密封圈5或密封槽上开安装孔、供径向弹簧7和/或轴向弹簧8安装。具体的:
如果径向弹簧7设置在密封圈5上,则在密封圈5径向密封面相反一侧上开有圆孔,圆孔沿圆周方向均匀分布，供径向弹簧7装入，径向弹簧7是圆柱弹簧、向密封圈5施加径向方向的密封紧力，保证其径向密封面接触密封，保证径向弹簧7对密封圈5的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。
[0024]如果径向弹簧7设置在密封槽上，即在密封槽底部沿径向继续开圆孔，圆孔沿圆周方向均匀分布，供径向弹簧7装入，径向弹簧7是圆柱弹簧、向密封圈5施加径向方向的密封紧力，保证其径向密封面接触密封，保证径向弹簧7对密封圈5的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。
[0025]如果轴向弹簧8设置在密封圈5上，则在密封圈5轴向密封面相反一侧上开有圆孔，圆孔沿圆周方向均匀分布，供轴向弹簧8装入，轴向弹簧8是圆柱弹簧、向密封圈5施加轴向方向的密封紧力，保证其轴向密封面接触密封，保证轴向弹簧8对密封圈5的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。
[0026]实施例一
如图3?图8所示，为本发明汽封装置第一种实施方式，即第一种结构及其布置形式。具体的:
在密封圈5内圆周侧的汽封体4上开有环形槽,密封圈5放置在环形槽内；在密封圈5的内圆周面上均匀的分布着圆孔，径向弹簧7安装在圆孔内，并将密封圈5沿径向顶向汽缸I端面，保证密封面接触，形成径向密封；在密封圈5的左侧面沿周向也均匀的开有圆孔，孔内安装有轴向弹簧8，轴向弹簧8沿轴向顶着密封圈5，保证密封圈5右侧面的凸肩与汽封体4接触，形成轴向密封。
[0027]如第1-1、1-2、1-3和1_4结构形式所示，轴向密封面和径向密封面可以都是平齿面m、也可以都是平面η ;或者轴向密封面是平齿面m、径向密封面是平面η ;又或者轴向密封面是平面η、径向密封面是平齿面m。
[0028]实施例二
如图9?图14所示，为本发明汽封装置第二种实施方式，即第二种结构及布置形式。具体的:
在密封圈I外圆周侧的汽缸I端面上开有环形槽，密封圈5放置在环形槽内；在密封圈5的外圆周面上均匀的分布着圆孔，径向弹簧7安装在圆孔内，并将密封圈5沿径向顶向汽封体4，保证密封面接触，形成径向密封；在密封圈5的左侧面沿周向也均匀的开有圆孔，孔内安装有轴向弹簧8，轴向弹簧8沿轴向顶着密封圈5，保证密封圈5右侧面的凸肩与汽缸I接触，形成轴向密封。
[0029]如第2-1、2-2、2_3和2_4结构形式所示，轴向密封面和径向密封面可以都是平齿面m、也可以都是平面η ;或者轴向密封面是平齿面m、径向密封面是平面η ;又或者轴向密封面是平面η、径向密封面是平齿面m。
[0030]实施例三
如图15?图20所示，本发明汽封装置第三种实施方式，即第三种结构及布置形式。具体的:
在密封圈5内圆周侧的汽封体4上开有环形槽,密封圈5放置在环形槽内；在汽封体4的环形槽的底部周向均匀分布着圆孔，径向弹簧7安装在圆孔内，将密封圈5沿径向顶向汽缸I端面，保证密封面接触，形成径向密封；在密封圈5的左侧面沿周向也均匀的开有圆孔，孔内安装有轴向弹簧8，轴向弹簧8沿轴向顶着密封圈5，保证密封圈5右侧面的凸肩与汽封体4接触，形成轴向密封。
[0031]如第3-1、3-2、3_3和3_4结构形式所示，轴向密封面和径向密封面可以都是平齿面m、也可以都是平面η ;或者轴向密封面是平齿面m、径向密封面是平面η ;又或者轴向密封面是平面η、径向密封面是平齿面m。
[0032]实施例四
如图21?图26所示，本发明汽封装置第三种实施方式，即第三种结构及布置形式。具体的:
在密封圈5外圆周侧汽缸I端面上开有环形槽，密封圈5放置在环形槽内；在汽缸I的环形槽的顶部周向均匀分布着圆孔，径向弹簧7安装在圆孔内，将密封圈5沿径向顶向汽封体4，保证密封面接触，形成径向密封；在密封圈5的左侧面沿周向也均匀的开有圆孔，孔内安装有轴向弹簧8，轴向弹簧8沿轴向顶着密封圈5，保证密封圈5右侧面的凸肩与汽缸I接触，形成轴向密封。
[0033]如第4-1、4-2、4_3和4_4结构形式所示，轴向密封面和径向密封面可以都是平齿面m、也可以都是平面η ;或者轴向密封面是平齿面m、径向密封面是平面η ;又或者轴向密封面是平面η、径向密封面是平齿面m。
【权利要求】
1.一种蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，所述静子部件之间的密封面上设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈，该密封圈具有径向密封面和轴向密封面；其特征在于:所述密封槽内还设置有径向弹簧和轴向弹簧；径向弹簧两端分别顶紧密封槽底面和密封圈的径向密封面，轴向弹簧两端分别顶紧密封槽侧面和密封圈的轴向密封面，保证径向弹簧和轴向弹簧对密封圈的力与蒸汽压差产生的力的方向一致。
2.根据权利要求1所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述径向弹簧和轴向弹簧沿密封圈周向均匀分布、交错设置。
3.根据权利要求1所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述密封圈内周面或外周面上设置有径向凸圈，径向凸圈是径向密封面、与静子部件接触。
4.根据权利要求1所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述密封圈左侧面或右侧面上设置有轴向凸圈，密封槽上的对应位置设置有限位凹槽，轴向凸圈是轴向密封面、与密封槽的限位凹槽接触。
5.根据权利要求1所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述径向密封面是平齿面或平面。
6.根据权利要求1所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述轴向密封面是平齿面或平面。
7.根据权利要求1所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述密封圈是分段结构，沿周向分为若干个弧段，相邻弧段之间留有膨胀间隙。
8.根据权利要求7所述蒸汽轮机静子部件之间的汽封结构，其特征在于:所述密封圈中分面上、相邻弧段之间通过压板和螺钉连接。
【文档编号】F01D11/00GK103644000SQ201310702342
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】卢平, 陈啸, 王涛, 李继朝, 高宏喜, 廖兴宝, 李进, 邓凌宇, 代文花, 周赵伟, 唐渝萍, 漆小兵 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司