一种新型刷式密封及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型刷式密封及其制造方法，属于密封设备技术领域。
【背景技术】
[0002]刷式密封是近年发展起来的一种高效阻尼密封，其泄漏量是梳齿迷宫密封的1/5-1/10，并允许动静之间瞬态严重不同心而保持密封能力不变，既提高了机组效率又改善了转子的稳定性，已经应用于航空发动机、工业燃气轮机和汽轮机等叶轮机械。刷式密封的主要结构是在原有的汽封基础上，加装一圈刷封条，用刷封条代替原来的高齿，高度比原来的高齿要高，因减小了汽封间隙，从而减少漏气，其密封部分的刷丝是顺着转子旋转方向排列一圈耐高温的合金丝，可以耐1000摄氏度以下的高温不变形，运行时，散开的刷丝束类似于防护林的风阻效果，起到密封效果，可以适应转子的瞬态跳动，恢复原有的汽封间隙，能长期保证使用效果，并且刷丝有弹性，也不会对机组的振动造成大的影响，节能效果较明显，因此应用范围较广。
[0003]由于传统刷式密封的制造要根据汽封不同的弧度，提前加工好相应弧段的前护板、后护板、刷丝束，再根据实际需要进行装夹并焊接完毕后再适配，因而存在几个问题:(一)无法进行批量生产，同时也无法有效库存；(二)制造过程需要采用排丝模板，而且需要人工方式将丝束填入模板，排丝均匀度和精密度都较低，生产效率也不高；(三)排丝角度不可改变，一般为45°，如果要改变排丝角度则要重新更换排丝模板，排丝模板规格繁多；(四)刷封排列方向受到转子顺、逆时针旋转的影响，废品率高。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种新型刷式密封及其制造方法，解决了传统刷式密封的制造过程中的适配单一性，实现批量制备材料，批量生产并有效库存，同时提高了生产效率，降低了废品率。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用技术方案如下:
一种新型刷式密封，其特征在于:包括汽封块和刷封，所述汽封块上设有用于密封的多个高齿和低齿，所述汽封块上还开设有刷封槽，所述刷封固定在刷封槽内，其特征在于:所述刷封包括两块刷丝护板和设置于两块刷丝护板之间的刷丝，所述两块刷丝护板高度相同且能置于刷封槽内，所述刷封槽在出气侧的下方设有防止刷丝倾斜的挡片，所述刷丝的自由端突出于挡片。
[0006]前述的一种新型刷式密封，其特征在于:所述挡片与汽封块为一体结构。
[0007]前述的一种新型刷式密封，其特征在于:所述刷封槽开设在汽封块的靠近高齿或低齿的部位，且位于相应高齿或低齿的进气侧。
[0008]前述的一种新型刷式密封，其特征在于:所述刷丝的自由端突出于刷丝护板10?20mm ο
[0009]—种新型刷式密封的制造方法，其特征在于:包括以下步骤， 步骤一，开槽操作:在汽封块上高齿或低齿的进气侧开设刷封槽；
步骤二，材料制备:加工相配套的刷丝护板和绕丝卷轴，并将绕丝卷轴安装于绕丝环上；
步骤三，绕丝操作:在制备好的刷丝护板之间放置石棉板并进行绕丝操作；
步骤四，刷封装夹:将准备好的刷封夹具装入刷丝护板后，扣入绕丝完毕的刷封上，所有刷丝护板对齐后，锁紧刷封夹具，从自动绕丝机上取下；
步骤五，焊接操作:将装夹好的刷封进行焊接；
步骤六，粗切割:利用线切割设备，把焊接好的刷封从刷丝中间切开，拆下石棉板，得到直条刷封；
步骤七，矫弧:将通过以上步骤得到的直条刷封放置在滚弧机上，根据不同的直径需求，将直条刷封矫形成符合要求的刷封弧段；
步骤八，根据安装位置，将制造好的刷封弧段先铆接在刷封槽中后进行精加工，或先进行精加工后将其铆接在刷封槽中。
[0010]前述的一种新型刷式密封的制造方法，其特征在于:所述步骤三中的绕丝操作为自动绕丝，将刷丝护板固定到加工机床的直行位移架的定位装置上，并在两块刷丝护板之间放置石棉板，然后调试定位装置，保证刷丝护板可以在直行位移架上顺利滑动，定位好绕丝的初始位置，根据设计需求，设定好绕丝的圈数、角度及直行位移架的移动速度，开启马达进行自动绕丝，绕丝结束后自动停止。
[0011 ]前述的一种新型刷式密封的制造方法，其特征在于:所述步骤五中的焊接操作为自动焊接，将装夹好的刷封放在自动焊接机器上，设定好参数后进行自动焊接，焊接完毕后打磨焊渣。
[0012]前述的一种新型刷式密封的制造方法，其特征在于:所述步骤八中的精加工过程为，根据设计尺寸要求，采用线切割设备对刷封进行最终的切割，制作成符合要求的成品刷封。
[0013]本发明具有以下的有益效果:本发明将传统刷式密封结构做了改进，将前后护板设计为长度相同，将刷封槽开设在汽封块的高齿或低齿的进气侧，并保留一部分高齿或低齿替代原来的后护板，起到抑制刷丝倾斜的作用，基于该新型的刷式密封的制造方法与传统刷式密封的制造方法相比，具有以下几个优点:
(1)采用先制作直条刷封，然后再滚弯成型，避免了现有工艺制作繁琐、通用性差等缺点，可以批量生产，有效库存，并实现产品标准化，通用性好；
(2)摈弃了原有工艺中规格繁多的排丝模板，实现了自动化生产，节省了大量工时，提高了生产效率和产品质量；
(3)采用自动绕丝工艺，降低了工人劳动强度，提高排丝的均匀度和精密度；
(4)可以改变绕丝角度，可以实现45°±25°范围内的任意绕丝角度，满足不同设计需求；
(5)解除了刷封排列方向受到转子顺、逆时针旋转的影响，降低了废品率，而且一次制作出4件符合要求的刷封条，极大的提高生产效率。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的新型刷式密封的结构示意图。
[0015]图2是本发明的新型刷式密封的汽封块的结构示意图。
[0016]图3是本发明的新型刷式密封的刷封的结构示意图。
[0017]图4是本发明的新型刷式密封制造方法中绕丝操作的原理示意图。
[0018]图5是本发明的新型刷式密封制造方法中绕丝操作完成后的刷封示意图。
[0019]图6是本发明的新型刷式密封制造方法中完成绕丝操作的刷封装入刷封夹具后的效果图。
[0020]图7是本发明的新型刷式密封制造方法中焊接操作完成后的半成品示意图。
[0021]图8是本发明的新型刷式密封制造方法中粗切割前的刷封俯视图。
[0022]图9是本发明的新型刷式密封制造方法中进行粗切割后的得到的直条刷封。
[0023]图10是本发明的新型刷式密封制造方法中对直条刷封进行矫弧后的得到的刷封弧段。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技