燃气轮机密封结构及燃气轮的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃气轮机密封结构，燃气轮机密封结构设置有滑油腔，燃气轮机的离心叶轮和燃气轮机的静子之间的缝隙组成的间隙通道，滑油腔和间隙通道之间设置有高压腔，高压腔的压力大于滑油腔的压力以及气流通道的压力。高压腔内的压力大于滑油腔内的压力及气流通道内的压力，使得滑油腔的滑油及油雾不能进入高压腔，同时气流通道的气流也不能经间隙通道进入高压腔，从而使滑油腔与气流通道不能连通，可使滑油腔的滑油及油雾不能进入气流通道，同时气流通道气流也不能进入轴承腔，保证了燃气轮机工作过程中不会受到滑油腔油雾的污染，同时也保证了气流通道的气流不会因泄露引起损失。上述的燃气轮机效率高，性能稳定。
【专利说明】燃气轮机密封结构及燃气轮机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机领域，特别地，涉及一种燃气轮机密封结构。此外，本实用新型还涉及一种包括上述燃气轮机密封结构的燃气轮机。
【背景技术】
[0002]燃气轮机高低压转子在高速下运行，转子每分钟在几万转以上，在高转速下密封结构的动环和静环的相对摩擦将产生大量热量，使密封结构的温度升高，过高的温度将严重影响密封结构的寿命，甚至密封结构不能正常工作。因此在燃气轮机中通过滑油降低密封件的温度，燃气轮机设置有滑油腔，滑油进入滑油腔后与动环和静环接触，冷却动环和静环。由于动环和静环产生的热量较高，因此滑油会汽化形成油雾。燃气轮机设有气流通道，燃气轮机的离心叶轮和静子为间隙配合。为防止油雾进入燃气轮机的气流通道，一般的燃气轮机密封结构多采用密封件进行密封，密封件的密封效果无法完全阻止油雾进入空气流道，在转子的转动过程中，会有少量滑油及油雾经密封件和动环之间的微小缝隙逸出，经离心叶轮和静子之间的间隙进入空气流道中，会造成气流通道的污染及降低燃机效率，滑油进入气流通道后会参与燃烧，使燃气轮机排气出现黑烟。
实用新型内容
[0003]本实用新型目的在于提供一种燃气轮机密封结构，以解决油雾进入气流通道的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0005]一种燃气轮机密封结构，燃气轮机密封结构设置有滑油腔，燃气轮机的离心叶轮和燃气轮机的静子之间的缝隙组成的间隙通道，滑油腔和间隙通道之间设置有高压腔，高压腔内的压力大于滑油腔内的压力以及气流通道内的压力。
[0006]进一步地，滑油腔由动环、静环、调整垫以及燃气轮机的轴承围合而成，动环首端的侧壁与静环相抵形成连接壁，尾端端部与轴承相抵，调整垫的两端分别与静环和轴承连接。
[0007]离心叶轮与连接壁相对设置，连接壁与离心叶轮围合形成高压腔，高压腔设有用于引入高压气流的进气口。
[0008]进一步地，静环设有石墨环，石墨环与动环首端的侧壁相抵。
[0009]进一步地，高压腔与间隙通道的连通处设有封严篦齿。
[0010]进一步地，燃气轮机密封结构还设有弯折通道，弯折通道连接高压腔与间隙通道。
[0011]进一步地，弯折通道包括直向道和曲向道，高压腔的延伸方向与间隙通道的延伸方向平行，直向道与间隙通道垂直，并经曲向道连通高压腔。
[0012]进一步地，封严篦齿设置于直向道的侧壁上。
[0013]进一步地，动环首端外翻并向动环尾端方向悬挑形成悬挑边，悬挑边与动环的侧壁形成U型槽，石墨环与悬挑边外壁相抵。
[0014]进一步地，燃气轮机密封结构设有滑油喷嘴，滑油喷嘴的末端分为两路，一路指向U型槽槽口，另一路指向轴承。
[0015]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种燃气轮机，其包括上述燃气轮机密封结构。
[0016]本实用新型具有以下有益效果:高压腔的压力大于滑油腔的压力及气流通道压力，使得滑油腔的油雾不能进入高压腔，同时气流通道的气流也不能经间隙通道进入高压腔，从而使滑油腔与气流通道不能连通，可使滑油腔的油雾不能进入气流通道，保证了燃气轮机工作过程中不会受到滑油腔油雾的污染。
[0017]上述的燃气轮机，包括上述燃气轮机密封结构。由于燃气轮机密封结构可使滑油腔的油雾和滑油不能进入气流通道，保证了燃气轮机工作过程中不会受到滑油腔油雾的污染，保证了气流流道的清洁，阻止了滑油参与燃烧的可能，防止排除气体中出现由于滑油参与燃烧产生的黑烟，提高了燃气轮机的效率。同时保证了气流通道中的气体不会泄露到滑油腔，改善了燃气轮机性能。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是本实用新型优选实施例的燃气轮机密封结构的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型优选实施例的燃气轮机密封结构的局部放大结构示意图；
[0022]图3是本实用新型优选实施例的燃气轮机密封结构的另一视角结构示意图；
[0023]图4是本实用新型优选实施例的防松环的局部剖面结构示意图。
[0024]附图标记说明:110、动环；112、悬挑边；120、静环；122、石墨环；130、调整垫；140、轴承；150、进气口 ；100、滑油腔；200、高压腔;310、离心叶轮;320、静子;300、间隙通道；400、封严蓖齿；500、弯折通道；510、直向道；520、曲向道；600、滑油喷嘴；700、气流通道。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0026]参照图1和图2，本实用新型的优选实施例提供了一种燃气轮机密封结构，燃气轮机密封结构设置有滑油腔100，燃气轮机的离心叶轮310和燃气轮机的静子320之间的缝隙组成的间隙通道300，其特征在于，滑油腔100和间隙通道300之间设置有高压腔200，高压腔200内的压力大于滑油腔100内的压力以及气流通道700内的压力。
[0027]滑油腔100的设置为现有技术，有多种结构和形态，可通过多种部件构成，因此不做限制。从外界引入高压气流进入高压腔200，使得高压腔200内的压力大于滑油腔100的压力及气流通道700压力。间隙通道300内一般也设置有封严蓖齿400，减少气流通道700的气体进入高压腔200内。
[0028]高压腔200内的压力大于滑油腔100内的压力及气流通道700内的压力，使得滑油腔100的油雾不能进入高压腔200，同时气流通道700的气流也不能经间隙通道300进入高压腔200，从而使滑油腔100与气流通道700不能连通，可使滑油腔100的油雾和滑油很难进入气流通道700，当少量油雾进入高压腔200内，也可因高压腔200内的压力大，被压回滑油腔100内，保证了燃气轮机工作过程中不会受到滑油腔100油雾的污染。
[0029]同时高压腔200还可以阻止气流通道700进入滑油腔100，减少气流通道700中气流的损失，提高燃气轮机的性能。
[0030]进一步地，参照图1和图2，滑油腔100由动环110、静环120、调整垫130以及燃气轮机的轴承140围合而成，动环110首端的侧壁与静环120相抵形成连接壁，尾端端部与轴承140相抵，调整垫130的两端分别与静环120和轴承140连接。
[0031]离心叶轮310与连接壁相对设置，连接壁与离心叶轮310围合形成高压腔200，高压腔200设有用于引入高压气流的进气口 150。
[0032]离心叶轮310、动环110、轴承140同轴设置，并跟随燃气轮机的主轴一起转动。静环120与动环110的侧壁相抵，动环110、静环120和离心叶轮310围合形成高压腔200，高压气流从进气口 150中进入高压腔200内，提高高压腔200内压力。高压腔200和滑油腔100分别位于连接壁两侧。
[0033]进一步地，参照图1和图2，静环120设有石墨环122，石墨环122与动环110首端的侧壁相抵。石墨环122可对滑油腔100内的油雾形成较好的密封效果，进一步提升了油雾进入高压腔200中的难度。
[0034]进一步地，参照图1和图2，高压腔200与间隙通道300的连通处设有封严篦齿。间隙通道300有封严蓖齿400，使得高压腔200中的气流不容易进入气流通道700中。
[0035]进一步地，参照图1和图2，燃气轮机密封结构还设有弯折通道500，弯折通道500连接高压腔200与间隙通道300。弯折通道500使得高压腔200和间隙通道300内的气体流向发生变化，增大了气体流动的阻力，增强燃气轮机密封结构的密封效果。
[0036]进一步地，参照图2，弯折通道500包括直向道510和曲向道520，高压腔200的延伸方向与间隙通道300的延伸方向平行，直向道510与间隙通道300垂直，并经曲向道520连通高压腔200。在气压一定的情况下，直向道510和曲向道520的设置增加了气体流动的长度，因而增大了气体流动的阻力。并且直向道510与间隙通道300垂直，使得气体的流向发生90°的转向，在转向过程中气体与间隙通道300发生碰撞，并且气体发生紊流，因而损失大量能量，使得气流不容易进入气流通道700。
[0037]进一步地，参照图1和图2，封严篦齿设置于直向道510的侧壁上。直向道510侧壁较为平整规则，设置封严篦齿封严效果好，并且便于封严篦齿加工。
[0038]进一步地，参照图1、图2和图4，动环110首端外翻并向动环110尾端方向悬挑形成悬挑边112，悬挑边112与动环110的侧壁形成U型槽，石墨环122与悬挑边112外壁相抵。
[0039]动环110套设于燃气轮机主轴，为圆筒状结构。动环110首端与静环120接触，相对摩擦将产生大量热量，在此处设置U型槽，可增大动环110与滑油的接触面积，增加了冷却效率，热量随着滑油的流动，将动环110的热量带走，从而使动环110的温度维持在一个较低的范围内，实现对动环110的冷却。
[0040]进一步地，参照图3，燃气轮机密封结构设有滑油喷嘴600，滑油喷嘴600的末端分为两路，一路指向U型槽槽口，另一路指向轴承140。滑油喷嘴600的一路对准U型槽槽口，可使滑油直接喷入U型槽中，增强了冷却效果。
[0041]一种燃气轮机，包括上述燃气轮机密封结构。由于燃气轮机密封结构可使滑油腔100的油雾不能进入气流通道700，保证了燃气轮机工作过程中不会受到滑油腔100油雾的污染，保证了气流流道700的清洁，阻止了滑油参与燃烧的可能，防止排除气体中出现由于滑油参与燃烧产生的黑烟，提高了燃气轮机的效率。同时保证了气流通道700中的气体不会泄露到滑油腔100，改善了燃气轮机性能。
[0042]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
【权利要求】
1.一种燃气轮机密封结构，所述燃气轮机密封结构设置有滑油腔(100)，燃气轮机的离心叶轮(310)和燃气轮机的静子(320)之间的缝隙组成的间隙通道(300)，其特征在于，所述滑油腔(100)和所述间隙通道(300)之间设置有高压腔(200)，所述高压腔(200)内的压力大于所述滑油腔(100)内的压力以及气流通道(700)内的压力。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述滑油腔(100)由动环(110)、静环(120)、调整垫(130)以及燃气轮机的轴承(140)围合而成，所述动环(110)首端的侧壁与所述静环(120)相抵形成连接壁，尾端端部与所述轴承(140)相抵，所述调整垫(130)的两端分别与所述静环(120)和所述轴承(140)连接； 所述离心叶轮(310)与所述连接壁相对设置，所述连接壁与所述离心叶轮(310)围合形成所述高压腔(200)，所述高压腔(200)设有用于引入高压气流的进气口(150)。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述静环(120)设有石墨环(122)，所述石墨环(122)与所述动环(110)首端的侧壁相抵。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述高压腔(200)与所述间隙通道(300)的连通处设有封严篦齿。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述燃气轮机密封结构还设有弯折通道(500)，所述弯折通道(500)连接所述高压腔(200)与所述间隙通道(300)。
6.根据权利要求5所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述弯折通道(500)包括直向道(510)和曲向道(520)，所述高压腔(200)的延伸方向与所述间隙通道(300)的延伸方向平行，所述直向道(510)与所述间隙通道(300)垂直，并经所述曲向道(520)连通所述高压腔(200)。
7.根据权利要求6所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述封严篦齿设置于所述直向道(510)的侧壁上。
8.根据权利要求3所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述动环(110)首端外翻并向所述动环(110)尾端方向悬挑形成悬挑边(112)，所述悬挑边(112)与所述动环(110)的侧壁形成U型槽，所述石墨环(122)与所述悬挑边(112)外壁相抵。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机密封结构，其特征在于，所述燃气轮机密封结构设有滑油喷嘴出00)，所述滑油喷嘴(600)的末端分为两路，一路指向所述U型槽槽口，另一路指向所述轴承(140)。
10.一种燃气轮机，其特征在于，包括权利要求1?9任意一项所述的燃气轮机密封结构。
【文档编号】F02C7/28GK204041246SQ201420419124
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】彭碧涛, 王红莲, 薛二鹏, 赵林, 谢卫红 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司