专利名称：轴向斜置刷式汽封环的制作方法
技术领域：
轴向斜置刷式汽封环
技术领域：
本实用新型为一种轴向斜置刷式汽封环，用于汽轮机轴封、隔板汽封，属于汽封装 置技术领域。
背景技术：
刷式汽封环是一种柔性密封结构，具有高效的密封性和稳定性。目前，国内部分小 型电站汽轮机已开始采用刷式汽封环进行密封试验。我公司是国内首家将刷式汽封环引入 到大型燃煤机组中的电厂。2008年，我公司在某机组大修中，首次将常规梳齿式汽轴封改成 轴向垂直刷式汽封环，即将汽封环中间的某个齿改成由镍基合金材料制成的金属刷毛，刷 毛与汽流方向(与转子轴向同向)垂直，取得了不错的效果。经过几年的机组运行，我们发 现，该型式的刷式汽封环在结构设计及材料选择上存在一些不合理之处。由于刷毛与机组 转子是垂直接触，加上机组转子在运行状态是一种动态的平衡，刷毛与机组转子之间的间 隙非常小，机组在实际运行中，刷毛会经常与机组转子发生碰磨，而采用的镍基合金材料刷 毛密集度及硬度都较高，所以这种型式的刷毛就象钢片一样，在与机组转子发生碰磨时容 易对机组转子造成磨损，引起机组的振动，使机组运行产生安全隐患。同时垂直布置也易造 成刷式汽封效果变差。而刷毛与轴之间的间隙如果放大，又会引起级间密封性变差，造成漏 气，造成较大浪费，不能产生较好的经济效益。
实用新型内容为了克服现有轴向垂直刷式汽封容易对机组转子部件造成磨损失效，也极易引起 机组发生振动的不足。本实用新型提供一种轴向斜置刷式汽封环，通过将刷毛设置成与汽 流方向(转子轴向)倾斜，同时选用新型刷毛(钴基材料)材料，较好地解决了原垂直刷式 汽封对汽轮机转子的影响，确保了刷式汽封应用后机组运行的安全性，也创造了较好地经 济效益。为此，本实用新型采用以下技术方案轴向斜置刷式汽封环，包括呈环形的汽封体，在汽封体的内侧固定若干相互平行 设置的密封齿，所述的密封齿自齿根向齿顶的延伸方向与汽流方向相垂直，在汽封体的内 侧还设有刷毛，所述的刷毛由紧密排列的金属丝组成，其特征在于所述的刷毛自根部向顶 部的延伸方向与汽流方向之间具有轴向夹角，且轴向夹角的大小为45度-90度。形成倾斜 结构的刷毛，一旦与转子有瞬间的碰磨，由于刷毛对转子容易产生弹性，使表面着力要远小 于原垂直形式的结构，大大减轻对转子造成磨损，消除了机组使用刷式汽封容易发生振动 的不稳定因素。轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的刷毛采用钴基合金材料。钴基合金材料 虽然在抗氧化性能上略低于镍基合金材料，但在目前煤机的蒸汽温度范围内完全能符合要 求，而且钴基合金相对较软，不会对转子部件造成伤害，而且刷丝不容易变形。轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的刷毛两侧分别设有一块倾斜地镶嵌于 汽封体内侧的夹板，即第一夹板和第二夹板，所述的夹板的高度小于刷毛的高度，且第一夹板的高度大于第二夹板的高度。设置两块夹板，其目的是保证刷毛在受到轴和汽流冲击力 后仍能保持一定的刚性，维持刷毛的角度。轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的轴向夹角的大小为60度。这个角度既 能保证刷毛有一定的刚性，又不会对汽轮机转子造成严重伤害。轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的汽封体的两端部内侧分别设有左密封 齿和右密封齿，所述的刷毛位于汽封体内侧左密封齿和右密封齿之间。轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的刷毛与汽封体的半径之间具有倾角。其 作用是在轴转动时，减轻刷毛对轴的受力，从而确保刷毛对应轴颈处不会引起明显磨损。轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的汽封体由若干段呈圆弧形的本体段连 接而成。该设计便于安装。本实用新型提供的轴向斜置刷式汽封，将刷毛设置成与转子在轴向和径向双倾 斜，同时选用新的刷毛材料，解决了原垂直刷式汽封对汽轮机转子的影响，确保了刷式汽封 应用后机组运行的安全性，也创造了较好地经济效益。同时，通过汽封结构的改造使汽轮机 节能效果非常明显，可为国家的节能减排作出较大贡献。
图1为本实用新型端面图。图2为本实用新型径向截面图。图3为本实用新型立体图。图中1.刷毛；2.汽封体；3.轴(转子)；4.第一夹板；5.第二夹板；6.密封齿； A.左密封齿；C.右密封齿；α.轴向夹角；β.倾角；箭头方向为汽流方向。
具体实施方式下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型的实质性特点作进一步的说 明。如图1、图2和图3所示的轴向斜置刷式汽封环，包括呈环形的汽封体2，每级汽封 由六段汽封体2连接而成。在汽封体2的内侧固定8个相互平行设置的密封齿6，所述的密 封齿6自齿根向齿顶的延伸方向与汽流方向(图中箭头方向为汽流方向，与转子方向同向) 相垂直。汽封体2两端部内侧分别设有左密封齿A和右密封齿C，在左密封齿A和右密封齿 C中间位置还设有刷毛1，刷毛(Φ0. 06 0. 08mm)由紧密排列的钴基合金丝组成，钴基合 金丝的安装间隙为0 0.05mm。刷毛1自根部向顶部的延伸方向与汽流方向之间呈60度 夹角。刷毛1与汽封体2的半径之间具有倾角β。刷毛1的高度不高于相邻位置的密封齿 6。刷毛1两侧分别设有一块倾斜地镶嵌于汽封体2内侧的夹板，即第一夹板4和第二夹板 5，所述的夹板的高度小于刷毛1的高度，且第一夹板4的高度大于第二夹板5的高度。
权利要求1.轴向斜置刷式汽封环，包括呈环形的汽封体(2)，在汽封体(2)的内侧固定若干相互 平行设置的密封齿(6)，所述的密封齿(6)自齿根向齿顶的延伸方向与汽流方向相垂直，在 汽封体⑵的内侧还设有刷毛(1)，所述的刷毛⑴由紧密排列的金属丝组成，其特征在于 所述的刷毛(1)自根部向顶部的延伸方向与汽流方向之间具有轴向夹角(α)，且轴向夹角 (α)的大小为45度-90度。
2.根据权利要求1所述的轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的刷毛(1)采用钴 基合金材料。
3.根据权利要求2所述的轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的刷毛(1)两侧分 别设有一块倾斜地镶嵌于汽封体(2)内侧的夹板，即第一夹板(4)和第二夹板(5)，所述的 夹板的高度小于刷毛(1)的高度，且第一夹板(4)的高度大于第二夹板(5)的高度。
4.根据权利要求3所述的轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的轴向夹角(α)的 大小为60度。
5.根据权利要求4所述的轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的汽封体(2)的两 端部内侧分别设有左密封齿㈧和右密封齿(C)，所述的刷毛⑴位于汽封体(2)内侧左密 封齿㈧和右密封齿(C)之间。
6.根据权利要求5所述的轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的刷毛(1)与汽封 体⑵的半径之间具有倾角(β)。
7.根据权利要求6所述的轴向斜置刷式汽封环，其特征在于所述的汽封体(2)由若 干段呈圆弧形的本体段连接而成。
专利摘要本实用新型为一种轴向斜置刷式汽封环，用于汽轮机轴封、隔板汽封，属于汽封装置技术领域。现有轴向垂直式汽封环容易对机组转子部件造成磨损失效，也极易引起机组发生振动，产生安全隐患。本实用新型提供一种轴向斜置刷式汽封环，通过将刷毛设置成与转子在轴向和径向双倾斜，同时选用新的刷毛材料，解决了汽封对汽轮机转子的影响，确保了机组运行的安全性，也创造了较好地经济效益。同时，该结构使汽轮机节能效果非常明显，可为国家的节能减排作出较大贡献。
文档编号F01D11/04GK201778841SQ20102052284
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者朱达, 沈建华 申请人:杭州华电半山发电有限公司