煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，包括：依次套设在低压缸的轴上的石墨密封圈、轴封圈、低压缸轴封套，以及用于紧固轴封圈的圆形弹簧圈；多块剖面呈工字型的轴封弧形块组成的轴封圈，多块石墨密封块组成的石墨密封圈，石墨密封块的内侧端与高压缸的轴活动顶接在一起。本实用新型的石墨密封圈和轴封圈按圆周方向分成若干份，每一份均能径向后退3毫米，灵敏度高，能紧随转轴的位移做径向退让，因此能确保转子有径向摆动的情况下一直保持和轴稳定运行；轴封圈与轴之间采用石墨密封圈的结构，有效减小了汽轮机轴与轴封装置之间的间隙，有效的防止了高品质蒸汽的外漏，即保证了汽轮机机组的内效率，提高汽轮机整体经济性。
【专利说明】
煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽轮机轴封技术领域，具体涉及一种煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置。
【背景技术】
[0002]目前，火力发电厂汽轮机高压缸的轴外围沿轴向交替设有凹槽和凸台，其轴端密封普遍采用单一的梳齿型轴封，该密封体的硬度大于高压缸的硬度，为了获得较好的密封效果，一般将梳齿型密封体与高压缸轴之间的间隙设计得比较小，当高压缸轴发生热胀时，容易发生梳齿型密封体将高压缸轴拉伤的现象;为解决该问题，逐步加大了两者的间隙，造成汽轮机高压缸体漏气量增大，汽轮机高压缸体漏气量增大容易使汽轮机机组运行过程中导致汽轮机汽轮机高压缸的汽耗率增大，内效率降低，降低汽轮机的经济性，严重时还将引起高压缸胀差发生异常变化和高压缸发生变形，使机组机械中心改变，造成轴振增大，引起汽轮机降出力以及事故停机。此外，当汽轮机高压缸轴封不严密时，会造成轴封漏汽进入到润滑油系统，增加油中的水分含量，会造成润滑油乳化，粘附性不好，油膜受到破坏，会使轴承钨金融化，轴瓦烧损，机组强烈震动，甚至毁掉机组。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提出一种煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，以解决现有汽轮机高压缸轴封容易发生不严密的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]—种煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，包括:高压缸轴封套，其内侧面上开设有外圈环形槽;多块剖面呈工字型的轴封弧形块组成的轴封圈，每块轴封弧形块的外侧端卡在外圈环形槽中，相邻轴封弧形块之间留有间隙；轴封弧形块的内侧面中央处开设有内圈环形槽;用于紧固轴封圈的圆形弹簧圈，套设在轴封圈的外圆上，位于外圈环形槽内；多块石墨密封块组成的石墨密封圈，石墨密封块与轴封弧形块一一对应设置;每块石墨密封块的外侧端卡在内圈环形槽中，石墨密封块的内侧端与高压缸的轴活动顶接在一起;相邻石墨密封块之间留有间隙；多块与石墨密封块一一对应设置的弹簧片，卡在石墨密封块与内圈环形槽的内壁之间；位于石墨密封圈两侧的梳齿型高密封齿和低密封齿，两者交替固设于轴封弧形块紧挨转轴的一侧，高密封齿对应轴的凹槽，低密封齿对应轴的凸台；一个高密封齿对应一个凹槽，两个低密封齿对应一个凸台；石墨密封块的内侧端与一个凸台相对应;高密封齿和低密封齿与轴之间留有径向间隙；石墨密封圈、轴封圈、高压缸轴封套依次套设在高压缸的轴上。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，轴封弧形块的数量为6-10块。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，多块轴封弧形块的弧长相同，多块石墨密封块的弧长相同。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，每块轴封弧形块的内侧端的两侧沿轴的径向分别开设有一条贯穿的疏水槽。
[0009]作为本实用新型的进一步改进，相邻轴封弧形块之间的间隙为0.30mm-0.70mm;轴封弧形块与外圈环形槽之间的脖颈间隙为0.30mm-0.70mm。
[0010]作为本实用新型的进一步改进，相邻石墨密封块之间的间隙为0.1Omm-0.30mm;石墨密封块与轴之间的径向间隙为Omm-0.20mm;石墨密封块与内圈环形槽之间的脖颈间隙为0.3Omm-0.60mm。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，高密封齿、低密封齿以及石墨密封块到轴上方的间隙大于其到轴下方的间隙；高密封齿、低密封齿以及石墨密封块到轴右方的间隙大于其到轴左方的间隙。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，位于轴上方的高密封齿与轴之间的径向间隙为0.40mm-0.7Omm，位于轴下方的高密封齿与轴之间的径向间隙为0.30mm-0.60mm，位于轴左方的高密封齿与轴之间的径向间隙为0.15mm-0.40mm，位于轴右方的高密封齿与轴之间的径向间隙为0.20mm-0.50mm。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，位于轴上方的低密封齿与轴之间的径向间隙为0.3Omm-0.60mm，位于轴下方的低密封齿与轴之间的径向间隙为0.25mm-0.55mm，位于轴左方的低密封齿与轴之间的径向间隙为0.25mm-0.55mm，位于轴右方的低密封齿与轴之间的径向间隙为0.30mm-0.60mm。
[0014]本实用新型的有益效果如下:
[0015]1、本实用新型的石墨密封圈和轴封圈按圆周方向分成若干份，每一份均能径向后退3毫米，灵敏度高，能紧随转轴的位移做径向退让，因此能确保转子有径向摆动的情况下一直保持和轴稳定运行;轴封圈与轴之间采用石墨密封圈的结构，有效减小了汽轮机轴与轴封装置之间的间隙，轴封圈可将径向间隙调整至原汽封齿无法达到的0.05-0.10毫米径向间隙;对此有效的防止了高品质蒸汽的外漏，即保证了汽轮机机组的内效率，提高汽轮机整体经济性。
[0016]2、本实用新型具有限位功能，通过在高压缸轴封套和轴封弧形块之间设置弹簧圈、以及轴封弧形块和石墨密封块之间设置弹簧片，能有效地限制梳齿型密封圈的进给量，使梳齿型密封圈与转轴之间减少磨损，并保证梳齿型密封齿与汽轮机的轴之间永远保持安装运行间隙。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是实施例中煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置的结构示意图；
[0019]图2是图1所示视图在A-A方向上的局部剖视图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]如图1和2所示，为实施例中煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置的结构示意图。
[0022]说明性实施例中的煤矸石发电厂汽轮机低压缸轴封装置，包括:依次套设在低压缸的轴8上的石墨密封圈50、轴封圈30、低压缸轴封套I，以及用于紧固轴封圈30的圆形弹簧圈2;其中，
[0023]低压缸轴封套I的内侧面上开设有外圈环形槽10;多块剖面呈工字型的轴封弧形块3组成轴封圈30，每块轴封弧形块3的外侧端卡在外圈环形槽10中，相邻轴封弧形块3之间留有间隙；轴封弧形块3的内侧面中央处开设有内圈环形槽13;弹簧圈2套设在轴封圈30的外圆上，位于外圈环形槽10内；多块石墨密封块5组成石墨密封圈50，石墨密封块5与轴封弧形块3--对应设置;每块石墨密封块5的外侧端卡在内圈环形槽13中，石墨密封块5的内侧端与低压缸的轴8活动顶接在一起;相邻石墨密封块5之间留有间隙；多块与石墨密封块5—一对应设置的弹簧片4，卡在石墨密封块5与内圈环形槽13的内壁之间；位于石墨密封圈50两侧的梳齿型高密封齿7和低密封齿6，两者交替固设于轴封弧形块3紧挨转轴的一侧，高密封齿7对应轴8的凹槽12，低密封齿6对应轴8的凸台11;高密封齿7和低密封齿6与轴8之间留有径向间隙。实施例中石墨密封块5的剖面呈工字型或半工字型或其它能卡在内圈环形槽13内的结构。优选地，一个高密封齿7对应一个凹槽12，两个低密封齿6对应一个凸台11。该结构可以起到更好的节流作用，一个高密封齿7和一个凹槽12，使气流由水平方向改变为向上的垂直方向，两个低密封齿6和一个凸台11，使气流方向再改变为水平方向，进而借助气流压力形成一道汽墙，来形成有效的汽密封，达到节流、阻流、扰流的作用。
[0024]优选地，轴封弧形块3的数量为6-10块，选择整数块。更优选地，为了便于加工，检修时，备件可以互用，减少备件库存，节约投资，多块轴封弧形块3的弧长相同，即轴封圈30等分成多块轴封弧形块3;多块石墨密封块5的弧长也相同，即石墨密封圈50等分成多块石墨密封块5。
[0025]优选地，相邻轴封弧形块3之间的间隙为0.30mm-0.70mm;轴封弧形块3与外圈环形槽1之间的脖颈间隙为0.30mm-0.70mm。
[0026]优选地，相邻石墨密封块5之间的间隙为0.1Omm-0.30mm;石墨密封块5与轴8之间的径向间隙为Omm-0.20mm;石墨密封块5与内圈环形槽13之间的脖颈间隙为0.30mm-0.60mmo
[0027]优选地，石墨密封块5的内侧端与轴8外围的其中一个凸台11相对应。
[0028]实施例中，每块轴封弧形块3的内侧端的两侧沿轴8的径向分别开设有一条贯穿的疏水槽14。为了避免高压轴封受湿蒸汽冲蚀，在轴封弧形块3的每段高密封齿和低密封齿的中间部位垂直设置疏水槽14，使吸附在高密封齿和低密封齿的水珠沿疏水槽流出，防止水蚀轴汽封，提高轴封寿命，保证动平衡，有利于汽轮机机组的安全运行。
[0029]汽轮机在正常运行时，转子是上浮的，调整各段轴封时，要保证高密封齿和低密封齿以及石墨密封块5到轴8上方的间隙大于其到轴8下方的间隙；由于汽轮机在正常运行时，转子是顺时针转动，因此要保证高密封齿7、低密封齿6以及石墨密封块5到轴8右方的间隙大于其到轴8左方的间隙。[OO3O]优选地，位于轴8上方的高密封齿7与轴8之间的径向间隙为0.40mm-0.7Omm，位于轴8下方的高密封齿7与轴8之间的径向间隙为0.30mm-0.60mm，位于轴8左方的高密封齿7与轴8之间的径向间隙为0.15mm-0.4Omm，位于轴8右方的高密封齿7与轴8之间的径向间隙为0.2Omm-0.50mm。
[0031 ] 优选地，位于轴8上方的低密封齿6与轴8之间的径向间隙为0.3Omm-0.60mm，位于轴8下方的低密封齿6与轴8之间的径向间隙为0.25mm-0.55mm，位于轴8左方的低密封齿6与轴8之间的径向间隙为0.25mm-0.55mm，位于轴8右方的低密封齿6与轴8之间的径向间隙为
0.3Omm-0.60mm。
[0032]上述实施例中石墨密封圈和轴封圈按圆周方向等分成若干份，每一等份均能径向后退3毫米，灵敏度高，能紧随转轴的位移做径向退让，因此能确保转子有径向摆动的情况下一直保持和轴稳定运行;弹簧圈不仅起到使轴封圈退让的作用，同时还将多块轴封弧形块紧固在一起;轴封圈与轴之间采用石墨密封圈的结构，有效减小了汽轮机轴与使轴封装置之间的间隙，与轴接触部分的石墨密封圈，是一种柔性石墨复合材料，此种材料具有耐磨、耐油、耐高温、耐老化、耐化学腐蚀等特性，并且具有自润滑功能;轴封圈可将径向间隙调整至原汽封齿无法达到的0.05-0.10毫米径向间隙;有效防止了高品质蒸汽的外漏，保证汽轮机真空系统有良好的真空性能，即保证了汽轮机机组的内效率。本实用新型具有限位功能，通过在高压缸轴封套和轴封弧形块之间设置弹簧圈、以及轴封弧形块和石墨密封块之间设置弹簧片，能有效地限制密封圈的进给量，使密封圈与转轴之间减少磨损，并保证齿状密封体与汽轮机的轴之间永远保持在安装运行间隙。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，包括: 高压缸轴封套(I)，其内侧面上开设有外圈环形槽(10); 多块剖面呈工字型的轴封弧形块(3)组成的轴封圈(30)，每块所述轴封弧形块(3)的外侧端卡在外圈环形槽(10)中，相邻所述轴封弧形块(3)之间留有间隙；所述轴封弧形块(3)的内侧面中央处开设有内圈环形槽(13); 用于紧固所述轴封圈(30)的圆形弹簧圈(2)，套设在所述轴封圈(30)的外圆上，位于所述外圈环形槽(10)内； 多块石墨密封块(5)组成的石墨密封圈(50)，所述石墨密封块(5)与所述轴封弧形块(3)—一对应设置;每块所述石墨密封块(5)的外侧端卡在内圈环形槽(13)中，所述石墨密封块(5)的内侧端与高压缸的轴(8)活动顶接在一起;相邻所述石墨密封块(5)之间留有间隙； 多块与所述石墨密封块(5)—一对应设置的弹簧片(4)，卡在所述石墨密封块(5)与所述内圈环形槽(13)的内壁之间； 位于所述石墨密封圈(50)两侧的梳齿型高密封齿(7)和低密封齿(6)，两者交替固设于所述轴封弧形块(3)紧挨转轴的一侧，所述高密封齿(7)对应所述轴(8)的凹槽(12)，所述低密封齿(6)对应所述轴(8)的凸台(11);所述高密封齿(7)和所述低密封齿(6)与所述轴(8)之间留有径向间隙；一个所述高密封齿(7)对应一个所述凹槽(12)，两个所述低密封齿(6)对应一个所述凸台(11);所述石墨密封块(5)的内侧端与一个所述凸台(11)相对应； 所述石墨密封圈(50)、所述轴封圈(30)、所述高压缸轴封套(I)依次套设在所述高压缸的轴(8)上。2.根据权利要求1所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，所述轴封弧形块(3)的数量为6-10块。3.根据权利要求1或2所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，多块所述轴封弧形块(3)的弧长相同，多块所述石墨密封块(5)的弧长相同。4.根据权利要求1所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，每块所述轴封弧形块(3)的内侧端的两侧沿所述轴(8)的径向分别开设有一条贯穿的疏水槽(14)。5.根据权利要求1或2所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，相邻所述轴封弧形块(3)之间的间隙为0.30mm-0.70mm;所述轴封弧形块(3)与所述外圈环形槽(1)之间的脖颈间隙为0.30mm-0.70mm。6.根据权利要求1所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，相邻所述石墨密封块(5)之间的间隙为0.1Omm-0.30mm；所述石墨密封块(5)与所述轴(8)之间的径向间隙为Omm-0.20mm ；所述石墨密封块(5)与内圈环形槽(13)之间的脖颈间隙为0.30mm-0.60mmo7.根据权利要求1所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，所述高密封齿(7)、所述低密封齿(6)以及所述石墨密封块(5)到所述轴(8)上方的间隙大于其到所述轴(8)下方的间隙；所述高密封齿(7)、所述低密封齿(6)以及所述石墨密封块(5)到所述轴(8)右方的间隙大于其到所述轴(8)左方的间隙。8.根据权利要求1或7所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，位于所述轴(8)上方的所述高密封齿(7)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.40mm-0.70mm，位于所述轴(8)下方的所述高密封齿(7)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.3 Omm-0.60mm，位于所述轴(8)左方的所述高密封齿(7)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.15mm-0.40mm，位于所述轴(8)右方的所述高密封齿(7)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.20mm-0.50mm。9.根据权利要求1或7所述的煤矸石发电厂汽轮机高压缸轴封装置，其特征在于，位于所述轴(8)上方的所述低密封齿(6)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.3 Omm-0.60mm，位于所述轴(8)下方的所述低密封齿(6)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.25mm-0.55mm，位于所述轴(8)左方的所述低密封齿(6)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.25mm-0.55mm，位于所述轴(8)右方的所述低密封齿(6)与所述轴(8)之间的径向间隙为0.30mm-0.60mm。
【文档编号】F01D11/00GK205477768SQ201620097683
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】柳成亮, 李东雄, 申海文, 徐鸿恩
【申请人】山西国峰煤电有限责任公司, 山西大学