专利名称：阻尼型自调边界汽封的制作方法
技术领域：
本实用新型适用于汽轮机的轴封、叶顶汽封、隔板汽封。
技术背景
已知在汽轮机内部用于做功的髙温高压汽体，是靠汽封圈来实现密封的，
这种汽封圈与转轴之间保留有0.3mm至1.2mm的动静间隙，因此密封效果很 差，直接影响汽轮机的运行效率。为此，近年来在汽轮机行业出现了许多新型 汽封圈结构，从动静间隙的大小来看，基本没有边界条件的设定，在汽轮机起 停的工况下，要么密封齿和转轴处于接触状态、要么因动静间隙较小发生碰磨， 因此在汽轮机起停的工况下，就有引起汽轮机振动的可能性；或者在汽轮机正 常运行时，动静间隙又太大，造成汽体大量泄漏。
特别是已知技术中的金属密封齿， 一旦和转轴发生碰磨势必损伤转轴，甚 至引起转轴变弯的事故发生，所以近年来又出现了碳素齿的接触汽封，然而碳 素齿强度差又易碎。
发明内容
按照汽轮机实际运行工况要求，汽封圈的动静间隙最好能随运行工况的变 化自动调节，而这种调节的范围，必须设定边界条件，即汽轮机起停时其边界 条件设定为动静间隙值大于转子最大的振动量，称边界条件的上限；而在正 常运行时其边界条件设定为动静间隙值为零，称边界条件的下限。
这是因为汽轮机在起车和停车的工况下，有个升速和降速过程，当转速在 通过临界转速时，转子会发生共振，如若这一振动频率刚好和汽封圈的固有频 率相等，怡巧这时动静间隙又为零，就会引起汽封圈也一起共振，进而扩大振 动的严重性；然而当动静间隙为零，密封齿处于边界条件下限连续工作时，金 属密封齿无法和转轴接触，碳素齿又易碎。
本实用新型的目的是设计一种阻尼型自调边界的汽封，所谓阻尼型就是将 金属密封齿细化，用一组细金属丝和转轴进行接触，充分发挥细金属丝的阻尼
3作用，这样既可以保证密封效果，提高汽轮机的效率，又可以保证汽轮机起停的 安全性。
本实用新型的目的是这样来实现的
其原理结构主要由汽缸体l、板式弹簧2、新型汽封圈3、高温薄片弹簧4、 高温、高压汽体5、转轴6、进汽腔7、细金属丝8、压圈9、滑板10、铁素体 迷宫齿ll、高温螺旋弹簧12组成，如附图l、附图2所示。其中汽缸体l、板 式弹簧2、转轴6属已知原结构；高温、高压汽体5是原理要素。
其特征在于将多等分的新型汽封圈3的截面制成T尾形，背部加装板式 弹簧2后，滑入汽缸体l已有的T尾槽内，构成了新型汽封圈3的一级浮动， 由于板式弹簧2具有很高的硬度，所以一级浮动称作硬浮动。如若单纯依靠硬 浮动，那么细金属丝8是无法满足边界条件下限工况的，所以一级浮动只不过 是为了应对事故状态而设置的。
为此本实用新型又设置了二级浮动，也称作软浮动，即在多等分的滑板IO 的背部装上高温薄片弹簧4后，配合在新型汽封圈3的内槽，并在滑板10的背 部留出一个空腔，使这一空腔和进汽腔7相通，滑板10在高温薄片弹簧4的弹 力作用下，使滑板10所带动的细金属丝8的内径圆周面与转轴6的外径圆周面 接触，满足了边界条件的下限要求，构成了细金属丝8的有效浮动，这就是二 级浮动，即软浮动。细金属丝8的固定方法是利用滑板10和压圈9将其夹住。 由于二级软浮动所使用的高温薄片弹簧4，其弹力远远小于板式弹簧2，所以使 得细金属丝8作用于转轴6的压力非常小，再加上和转轴接触的是细金属丝组， 所以才能按边界条件的下限运行。滑板10的肩头用以控制细金属丝8的边界条 件的下限，即确保动静间隙值为零；而螺旋弹簧12却是为了控制细金属丝8的 边界条件的上限。这是因为要想使汽轮机在起车和停车的工况下，能够在边界 条件范围内，让细金属丝8位置从下限变到上限，将高温螺旋弹簧12的弹力， 设计成略大于高温薄片弹簧4的压力，这样当进汽腔7还没有进入高温、高压 汽体5前，或撤掉高温、高压汽体5后，此时即为汽轮机的起车和停车工况， 滑板10的背部仅有高温薄片弹簧4的压力，而其压力又小于高温螺旋弹簧12
4的弹力，因此滑板10被高温螺旋弹簧12举起，细金属丝8不再和转轴接触， 躲避了转子过临界转速时的共振过程；当汽轮机正常运行时，高温、高压汽体5 通过进汽腔7进入到滑板10的背部，并对滑板10的背部产生一种压力，这种 压力和髙温薄片弹簧4的压力相叠加，作用于滑板10的背部，这个作用力则远 远大于高温螺旋弹簧12的弹力，将滑板10所带动的细金属丝8又推回转轴6, 由于细金属丝8具有极强的阻尼作用，所以构成了阻尼型自调边界汽封。
本实用新型的技术方案，能使细金属丝8具有两级浮动的灵活工作状态， 在设定的边界条件下，随着运行工况的变化，从边界条件的上限至边界条件的 下限自动调节；又由于铁素体迷宫齿ll均由铁素体制成，因此本实用新型的技 术方案不仅密封效果好，而且能够躲避转轴的振动，细金属丝8不仅强度高， 具有极强的阻尼作用，而且不易破碎，因此运行十分可靠、安全。
附图1是本实用新型的原理结构示意图； 附图2是本实用新型的原理结构剖面图。
具体实施方式
本实用新型是由汽缸体l、板式弹簧2、新型汽封圈3、高温薄片弹簧4、 高温、高压汽体5、转轴6、进汽腔7、细金属丝8、压圈9、滑板10、铁素体 迷宫齿11、高温螺旋弹簧12组成。其特征在于将多等分的新型汽封圈3的截 面制成T尾形，背部加装板式弹簧2后，滑入汽缸体l已有的T尾槽内，组成 一级浮动。再在多等分的滑板10的背部装上高温薄片弹簧4后，配合在新型汽 封圈3的内槽，并在滑板10背部的整体圆周上留出一个空腔，并使这一空腔和 进汽腔7相通。滑板10在高温薄片弹簧4的作用下，使滑板10所带动的细金 属丝8的内径圆周面与转轴6的外径圆周面接触，构成了细金属丝8的二级浮 动。再在滑板10的等分接头处均开出圆形槽，并装入高温螺旋弹簧12。
将迷宫齿11用铁素体材料制成，并镶嵌入新型汽封圈3的凹槽内，利用滑 板10和压圈9将细金属丝8夹住，滑板10的肩头用以控制边界条件的下限， 螺旋弹簧12用以控制边界条件的上限。
权利要求1、阻尼型自调边界汽封是由汽缸体(1)、板式弹簧(2)、新型汽封圈(3)、高温薄片弹簧(4)、高温、高压汽体(5)、转轴(6)、进汽腔(7)、细金属丝(8)、压圈(9)、滑板(10)、铁素体迷宫齿(11)、高温螺旋弹簧(12)组成，其特征在于将多等分的新型汽封圈(3)的截面制成T尾形，背部加装板式弹簧(2)后，滑入汽缸体(1)已有的T尾槽内，组成一级浮动，再在多等分的滑板(10)的背部装上高温薄片弹簧(4)后，配合在新型汽封圈(3)的内槽，并在滑板(10)背部的整体圆周上留出一个空腔，并使这一空腔和进汽腔(7)相通，滑板(10)在高温薄片弹簧(4)的作用下，使滑板(10)所带动的细金属丝(8)的内径圆周面与转轴(6)的外径圆周面接触，构成了细金属丝(8)的二级浮动，再在滑板(10)的等分接头处均开出圆形槽，并装入高温螺旋弹簧(12)，将迷宫齿(11)用铁素体材料制成，并镶嵌入新型汽封圈(3)的凹槽内，利用滑板(10)和压圈(9)将细金属丝(8)夹住，滑板(10)的肩头用以控制边界条件的下限，螺旋弹簧(12)用以控制边界条件的上限。
专利摘要阻尼型自调边界汽封适用于汽轮机，为了提高汽轮机的效率，使滑板所带动的细金属丝具有两级浮动功能，在设定的边界条件下，能够随着运行工况的变化，从边界条件的上限至下限自动调节。其特征在于将多等分的新型汽封圈的截面制成T尾型，背部加装板式弹簧后，滑入汽缸体已有的T尾槽内。再在多等分的滑板的背部，装上高温薄片弹簧，配合在新型汽封圈的内槽，使滑板背部空腔和进汽腔相通，滑板在高温薄片弹簧的作用下，使滑板所带动的细金属丝和转轴相接触。再在滑板的等分接头处均开出圆形槽，装入高温螺旋弹簧，迷宫齿均用铁素体制成，构成阻尼型自调边界汽封。
文档编号F01D11/00GK201236725SQ200820105019
公开日2009年5月13日 申请日期2008年4月2日 优先权日2008年4月2日
发明者王胜五 申请人:王胜五