遮流式刷式汽封的制作方法
【专利摘要】本发明公开了遮流式刷式汽封，包括挡板和固定在挡板上的刷丝簇，挡板包括位置相对设置的前挡板、后挡板，前挡板与后挡板间设置有刷丝簇，刷丝簇的一端固定在前挡板与后挡板间，刷丝簇的另一端为突出于挡板的自由端，前挡板与后挡板间设置有并列于刷丝簇的遮流片，遮流片的一端固定在前挡板与后挡板间，遮流片的另一端为突出于挡板的自由端，遮流片自由端设在对应于刷丝簇的挡板的端部与刷丝簇自由端之间。本发明提供的遮流式刷式汽封，在保证其使用安全的情况下，通过在刷丝簇层安放遮流片，很好解决了不同厚度刷丝簇的刚性与柔韧性的问题，从而提高刷封密封效果，值得推广。
【专利说明】遮流式刷式汽封
【技术领域】
[0001]本发明属于汽轮机密封领域，具体涉及一种遮流式刷式汽封。
【背景技术】
[0002]刷式汽封是近年发展起来的一种具有高效阻尼性能的新型高速动密封技术，由于其泄漏量仅为传统梳齿迷宫式密封的1/5-1/10，因此作为汽轮机上动静部件之间的柔性密封产品而广泛运用。
[0003]目前，刷式汽封的刷环是由紧密排列的特种合金丝组成，一般采用0.05?0.12mm的耐高温合金丝，刷丝簇总厚度约I?2mm，刷丝簇沿转子转向成30?60°排列，每根刷丝就是一端为支点的梁，具有极好的弹性，它们和转子相碰磨时，刷丝可以弹性退让，不易被磨掉，保证了机组在小间隙甚至零间隙下的安全运行，即便机组过临界转速和变工况时，刷丝也会跟随轴退让却不会磨损，待机组稳定之后，又恢复良好的密封性能，因此，由于刷式汽封自身特殊的结构使得其密封性能大大提高。但是，刷丝簇的厚度不同，刷式汽封的密封性能和使用寿命也存在较大的差异，较薄的刷丝簇易倒伏，无法体现刷式汽封的优点；而较厚的刷丝簇刚度强，退让差，容易被磨损，且易造成震动，因此需要对刷式气封进行进一步的研究。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了遮流式刷式汽封，在保证其使用安全的情况下，通过在刷丝簇层安放遮流片，很好解决了不同厚度刷丝簇的刚性与柔韧性的问题，从而提高刷封密封效果，值得推广。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为:
遮流式刷式汽封，其特征在于:包括挡板和固定在挡板上的刷丝簇，所述挡板包括位置相对设置的前挡板、后挡板，所述前挡板与后挡板间设置有刷丝簇，所述刷丝簇的一端固定在前挡板与后挡板间，所述刷丝簇的另一端为突出于挡板的自由端，所述前挡板与后挡板间设置有并列于刷丝簇的遮流片，所述遮流片的一端固定在前挡板与后挡板间，所述遮流片的另一端为突出于挡板的自由端，遮流片自由端设在对应于刷丝簇的挡板的端部与刷丝簇自由端之间。
[0006]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板的后挡板上设有后气体滞留腔。
[0007]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板上固定的遮流片设置在刷丝簇靠近前挡板的一侧。
[0008]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板的前挡板上设有前气体滞留腔。
[0009]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板上固定的遮流片设置在刷丝簇的内部。
[0010]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述遮流片上均匀分布有若干个U型口，所述遮流片的厚度为0.1mm?0.3mm。
[0011]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述刷丝簇的一端与挡板通过焊接的方式固定连接。
[0012]本发明的有益效果为:本发明提供的遮流式刷式汽封，包括前挡板、后挡板以及固定在前挡板、后挡板间的刷丝簇，且在刷丝簇的前侧或中间设置了遮流片，对于较薄的刷丝簇，可提高其刷丝簇的密闭性；对于较厚的刷丝簇，则能有效分散刷丝簇的整体刚度，增加其回弹效果，提高刷丝的使用安全性，由于遮流片的高度比刷丝簇的高度要低，因此可以限制刷丝的振动幅度和方向，极大地延长刷丝的使用寿命。此外，由于遮流片的厚度一般为
0.1mm?0.3mm,比较薄，在遮流片上设置均布的U型口，防止遮流片在生产过程中因为焊接造成热量积累，导致变形，开U型口后可以在圆周方向上膨胀，同时便于遮流片的矫形。本发明提供的遮流式刷式汽封，在保证其使用安全的情况下，通过在刷丝簇层安放遮流片，很好解决了不同厚度刷丝簇的刚性与柔韧性的问题，从而提高刷封密封效果，具有广泛的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的遮流式刷式汽封应用于汽轮机的结构示意图；
图2为本发明的遮流片的结构示意图；
图3为遮流片设于刷丝簇前端时的结构示意图；
图4为遮流片设于刷丝簇中间时的结构示意图。
[0014]附图标记含义如下:
1:1ll挡板；11:如气体滞留腔；2:后挡板；21:后气体滞留腔；3:刷丝族；31:刷丝族自由端；4:遮流片；41:遮流片自由端；42:U型口。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的介绍。
[0016]如图1至图4所示，遮流式刷式汽封，包括挡板和固定在挡板上的刷丝簇3，所述挡板包括位置相对设置的前挡板1、后挡板2，所述前挡板I与后挡板2间设置有刷丝簇3，即刷丝簇3的两侧分别设置前挡板I和后挡板2，刷丝簇3靠近前挡板I的一侧为前侧，刷丝簇3靠近后挡板2的一侧为后侧，所述刷丝簇3的一端固定在前挡板I与后挡板2间，优选刷丝簇3的一端与挡板通过焊接的方式固定连接，连接牢固，刷丝簇3不易掉落，所述刷丝簇3的另一端为突出于挡板的自由端，即刷丝簇3的高度高于整个挡板的高度，所述前挡板I与后挡板2间设置有并列于刷丝簇3的遮流片4，所述遮流片4的一端固定在前挡板I与后挡板2间，所述遮流片4通过排丝模板固定在前挡板I与后挡板2间，所述遮流片4的另一端为突出于挡板的自由端，即遮流片4的高度高于整个挡板的高度，遮流片自由端41设在对应于刷丝簇3的挡板的端部与刷丝簇自由端31之间，即挡板高度<遮流片高度<刷丝簇高度。
[0017]遮流片4的厚度取0.1mm?0.3mm,在刷丝簇3的厚度< Imm的情况下,挡板的后挡板2上设有后气体滞留腔21，此时将遮流片4设置在刷丝簇3靠近前挡板I的一侧，即将遮流片4设置在刷丝簇3的前侧，遮流片4直径可与梳齿直径相同。当气流通过时，遮流片4可最大程度的阻挡气体通过，同时后挡板2上设置的后气体滞留腔21，既增加了刷丝簇3的回弹性，又提高汽轮机内流体的自密性效果。
[0018]遮流片4的厚度取0.1mm?0.3mm,在刷丝簇3的厚度彡Imm的情况下,挡板的后挡板2上设有后气体滞留腔21，同时挡板的前挡板I上设有前气体滞留腔11，此时将遮流片4设置在刷丝簇3的中部，遮流片4直径可与梳齿直径相同。对于刷丝簇3较厚的刷式汽封，按常规排列加工后，其实际刚度接近于梳齿，回弹性比较差，因此在刷丝簇3内部设置有遮流片4，有效将刷丝簇3的刚度分散，提高其回弹性，降低与转子的碰磨强度；同时在前挡板1、后挡板2上分别设置的前气体滞留腔11、后气体滞留腔21，增加了刷丝簇自由端31的长度，提高刷丝簇3的回弹性和流体自密性效果。在刷丝簇3厚度较厚时，遮流片4的数量> 1，具体根据刷丝簇3的厚度而定。
[0019]由于遮流片4的厚度一般取0.1mm?0.3mm，厚度较薄，在遮流片4上设置适量均布的U型口 42，有效防止遮流片4在生产过程中因为焊接造成热量积累而导致的变形，开U型口 42后可以在圆周方向上膨胀，同时便于矫形。
[0020]刷式汽封的密封原理为:由于刷丝簇内空隙的不均匀性作用，均匀的来流进入刷丝簇中就变得不均匀了，并且从紧密的刷丝簇区域向疏松的刷丝簇区域偏流，这些偏流在刷丝排之间逐渐形成同向流和射流，并产生随机的二次流和旋涡流。而当一股射流遇到前面紧密的刷丝簇，就会改变运动方向而变成和主流方向垂直的横向流动，即横向流，正由于刷丝簇破坏流动而确保流动的不均匀性，使流体产生了自密封效应，横向流动代替向前流动显然是对流体自密封的重要贡献，它能使横流过刷丝簇的总压降增大从而减少密封的泄漏。
[0021]本发明在此基础上，保证刷式汽封使用安全的情况下，通过在刷丝簇层安放遮流片，很好解决了不同厚度刷丝簇的刚性与柔韧性的问题，从而提高刷封密封效果，具有广泛的应用前景。
[0022]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.遮流式刷式汽封，其特征在于:包括挡板和固定在挡板上的刷丝簇，所述挡板包括位置相对设置的前挡板、后挡板，所述前挡板与后挡板间设置有刷丝簇，所述刷丝簇的一端固定在前挡板与后挡板间，所述刷丝簇的另一端为突出于挡板的自由端，所述前挡板与后挡板间设置有并列于刷丝簇的遮流片，所述遮流片的一端固定在前挡板与后挡板间，所述遮流片的另一端为突出于挡板的自由端，遮流片自由端设在对应于刷丝簇的挡板的端部与刷丝簇自由端之间。
2.根据权利要求1所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板的后挡板上设有后气体滞留腔。
3.根据权利要求2所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板上固定的遮流片设置在刷丝簇靠近前挡板的一侧。
4.根据权利要求2所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板的前挡板上设有前气体滞留腔。
5.根据权利要求4所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述挡板上固定的遮流片设置在刷丝簇的内部。
6.根据权利要求3或5所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述遮流片上均匀分布有若干个U型口，所述遮流片的厚度为0.1mm?0.3_。
7.根据权利要求5所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述刷丝簇的一端与挡板通过焊接的方式固定连接。
【文档编号】F01D11/04GK104153826SQ201410360115
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】申先念, 范翠丽, 徐勇 申请人:江苏透平密封高科技有限公司