汽轮机轴向安装刷式汽封的制作方法

本发明涉及汽轮机密封技术领域，尤其是一种汽轮机轴向安装刷式汽封。

背景技术：

汽封是装设在汽轮机动、静部分之间，减少或防止蒸汽外泄及真空侧空气漏入的装置。为了减小汽轮机的各处间隙中的漏气，又要保证汽轮机正常安全运行，因此在汽轮机内特设置了各种汽封，整个汽封环由多段汽封弧段体首尾相接组成。传统常见的汽封主要有梳齿迷宫汽封和蜂窝式汽封等硬密封，为了适应汽轮机转子的变形和偏心运动，防止接触转子造成转子磨损，汽封环与转子之间必须留有足够大的间隙，因而此类密封效果不尽如意。

近年来刷式柔性汽封越来越受到关注，刷式汽封是由前夹板、后夹板和夹在两者之间的金属刷丝组成的刷环镶嵌在汽封体上，刷子沿转子旋转反向有一定倾角，这样一来，顺从的刷丝能倾斜以吸收转子径向偏移，并且很容易恢复闭合状态，由于刷丝能适应转子的瞬间偏心而灵活快速的退让，不会发生损伤转子的现象，理论上可以做到零间隙密封，安装中一般将间隙最小降低到0.05mm，汽封体材质尺寸与原汽封相同，但安装间隙只需原设计值的1/3至1/2，减小通流面积，从而减少了泄漏，汽封效果好。

现有的刷式汽封的刷丝的方向均是与转子的转轴的径向相同，汽轮机相邻两组的叶轮和隔板之间具有缝隙，叶轮转动时，气流会进入两者之间的缝隙，形成紊流，影响了蒸汽气流的正常流动方向，而且紊流降低了蒸汽的温度。最后导致汽轮机缸效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中汽轮机缸效率低的问题，而提供一种轴向安装刷式汽封以及利用此轴向安装刷式汽封的汽轮机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种轴向安装刷式汽封，其特征在于，所述刷式汽封由多段首尾相接的汽封环组成，所述汽封环包括：汽封环本体和刷环，所述刷环包括前夹板、后夹板和夹设在所述前夹板和所述后夹板之间的金属刷丝，所述刷环设置在所述汽封环本体的前侧，所述汽封环本体的后侧具有凸头安装部，所述金属刷丝的方向与所述汽封环本体的轴向相同。

进一步地，所述凸头安装部的截面为L形且沿所述汽封环本体的周向延伸。

进一步地，所述凸头安装部的截面为T形且沿所述汽封环本体的周向延伸。

进一步地，所述汽封环本体的前侧具有刷环安装槽和铆接槽，所述刷环设置在所述刷环安装槽内且从所述铆接槽内将所述刷环与所述汽封环本体铆接在一起。

进一步地，所述汽封环本体前侧设有一道凹槽，该凹槽为滑道，所述凹槽的后侧设有多个沿所述汽封环本体的轴向延伸的顶丝孔，所述顶丝孔上具有螺纹，所述轴向安装刷式汽封还包括弹簧和与所述顶丝孔螺纹配合的顶紧螺栓，所述刷环从所述凹槽滑入所述汽封环本体内，所述弹簧的一端顶在所述汽封环的后端，另一端顶在所述顶紧螺栓的前端。

进一步地，所述顶丝孔为阶梯孔，包括从前至后依次设置的第一孔和第二孔，所述第一孔的直径小于所述第二孔的直径，所述弹簧设置在所述第一孔内；所述第二孔为螺纹孔，与所述顶紧螺栓配合。

进一步地，所述金属刷丝直径为0.05～0.2mm，硬度≥80HB。

更进一步地所述金属刷丝与所述汽封环本体的轴向的夹角为20°～60°。

一种汽轮机轴向安装刷式汽封，其特征在于，所述汽轮机轴向安装刷式汽封用于密封汽轮机的叶轮和隔板之间的间隙，所述叶轮的前侧具有使所述凸头安装部滑入的汽封安装槽；所述金属刷丝朝向所述隔板。

进一步地，所述汽轮机轴向安装刷式汽封与所述叶轮铆接固定。

与现有技术相比，本发明显而易见地具有以下有益效果：

1、本发明的汽轮机轴向安装刷式汽封的凸头安装部滑入叶轮的汽封安装槽，安装方便。

2、本发明的汽轮机的叶轮和隔板之间安装有汽轮机轴向安装刷式汽封，有效地密封了叶轮与隔板之间的间隙，提高了汽轮机的缸效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是实施例一轴向安装刷式汽封主视图；

图2是实施例一轴向安装刷式汽封左视剖视图；

图3是实施例一汽轮机示意图；

图4是图3中K部放大图；

图5是实施例二轴向安装刷式汽封左视剖视图；

图6是实施例三轴向安装刷式汽封左视剖视图。

图中，1、轴，2、叶轮，21、汽封安装槽，3、隔板，4、轴向安装刷式汽封，41、汽封环本体，411、凸头安装部，412、刷环安装槽，413、铆接槽，414、凹槽，415、顶丝孔，4151、第一孔，4152、第二孔，416、弹簧，417、顶紧螺栓，42、刷环，421、前夹板，422、后夹板，423、金属刷丝。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示的轴向安装刷式汽封，由四段首尾相接的汽封环组成，汽封环包括：汽封环本体41和刷环42。如图2所示，刷环42包括前夹板421、后夹板422和夹设在前夹板421和后夹板422之间的金属刷丝423，刷环42设置在汽封环本体41的前侧，汽封环本体41的后侧具有凸头安装部411，金属刷丝423的方向与汽封环本体41的轴向相同。

本实施例中，凸头安装部411的横截面为L形且沿汽封环本体41的周向延伸。

汽封环本体41的前侧具有刷环安装槽412和铆接槽413，刷环42设置在刷环安装槽412内且从铆接槽413内将刷环42与汽封环本体41铆接在一起。

如图3和图4所示的汽轮机，包括轴1、叶轮2、隔板3和上述轴向安装刷式汽封4，轴向安装刷式汽封4用来密封叶轮2与隔板3之间的间隙；叶轮2的前侧具有使凸头安装部411滑入的汽封安装槽21；金属刷丝423朝向隔板3(即金属丝的方向与轴1的中心轴线平行)。轴向安装刷式汽封4与叶轮2铆接固定。

本实施例中，金属刷丝423直径为0.05～0.2mm，硬度≥80HB，抗拉强度≥800Mpa，金属刷丝423与汽封环本体41的轴向呈一定的角度紧密排列，厚度≥1.5mm，金属刷丝423与汽封环本体41的轴向的夹角为20°～60°。

实施例二

如图5所示，与实施例一的不同之处在于，凸头安装部411的截面为T形且沿汽封环本体41的周向延伸。

实施例三

如图6所示的轴向安装刷式汽封，汽封环本体41前侧设有一道凹槽414，该凹槽414为滑道，凹槽414的后侧设有多个沿汽封环本体41的轴向延伸的顶丝孔415，顶丝孔415上具有螺纹，轴向安装刷式汽封还包括弹簧416和与顶丝孔415螺纹配合的顶紧螺栓417，刷环42从凹槽414滑入所述汽封环本体41内，弹簧416的一端顶在所述汽封环的后端，另一端顶在顶紧螺栓417的前端。

本实施例中顶丝孔415为阶梯孔，包括从前至后依次设置的第一孔4151和第二孔4152，第一孔4151的直径小于第二孔4152的直径，弹簧416设置在第一孔4151内；第二孔4152为螺纹孔，与顶紧螺栓417配合。

轴向安装刷式汽封具有极好的弹性，金属刷丝423在与隔板3相碰磨时,可以弹性退让，又由于刷丝间隙的作用，使均匀的来流进入刷丝中后会改变运动方向而变成与主流方向垂直的横向流，进而产生了自密封效应，从而进一步减少泄漏。具有密封性能好和结构简单合理等优点。

上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。