一种汽轮机轴端组合汽封装置的制作方法

本发明涉及汽轮机领域，具体涉及一种汽轮机轴端组合汽封装置。

背景技术：

在汽轮机组的设计与使用中，轴端汽封漏汽一直以来都是工程技术人员重点研究对象，为了减少汽轮机轴端密封部位的漏汽损失，改善机组的运行状态，提高机组经济性与安全可靠性，在汽轮机的轴端均会设置汽封装置，而传统的汽封密封型式主要有梳齿迷宫式汽封、蜂窝式汽封以及刷式柔齿汽封等。

梳齿迷宫式汽封的基本密封原理为多级节流膨胀，进而消耗汽流能量产生阻尼效果，从而减少蒸汽轴向泄漏量，但由于汽封齿间为环形腔室，使得汽流产生环向流动，在一定程度上会降低密封效果，特别是在高温高压的蒸汽工作环境下泄漏量相对较大。蜂窝式汽封则是在汽封体内安装有特殊设备成型的正六面体网格蜂窝带，蒸汽在封穴内环向流动受阻从而起到密封作用，能有效减小转子自激振动发生概率，但由于结构所限加工相对困难，安装时不便测量间隙，且发生动静干涉后易脱落伤轴、使用寿命短。刷式柔齿密封属于接触式密封，是利用刷丝间空隙的不均匀结构所产生的横向流破坏同向流，从而产生自密封效应，但由于刷丝为圆柱形多丝排列，在遇到高速高压的蒸汽流冲刷时容易卷曲、倒伏及断裂。针对上述几种传统轴端密封型式的缺陷，近年来出现了一种与转子相接触且可自由退让的随动悬浮齿汽封，但该汽封由于本身结构的特殊性在传统的汽封体上不易安装、互换性较差，且相比梳齿式汽封价格较高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题而设计的一种由迷宫式汽封和随动悬浮齿汽封混合使用的汽轮机轴端组合汽封装置，该装置密封性能强、结构简单、安装方便、通用性好，可有效提高机组运行的经济性与安全性。

为了实现上述目的，本发明的一种汽轮机轴端组合汽封装置，包括汽封体和转子，所述汽封体内环上设有上汽封齿卡槽和t型槽，所述上汽封齿卡槽内设有上汽封齿，所述t型槽内设有板簧、类t型载体、随动悬浮汽封齿、塞条，且t型槽、板簧、类t型载体、随动悬浮汽封齿、塞条构成随动悬浮齿汽封，所述转子上设有下汽封齿卡槽，所述下汽封齿卡槽内设有下汽封齿，所述相邻的上汽封齿和下汽封齿交叉设置构成迷宫式汽封。

进一步的方案为，所述板簧设于t型槽最内部，所述类t型载体通过板簧固定于t型槽内，所述类t型载体的中部开设有插槽，所述随动悬浮汽封齿的一端通过塞条涨紧设于插槽内，随动悬浮汽封齿的另一端突出至转子，所述类t型载体沿着圆周方向均分为4等份或6等份。这种结构的特点是，所述的随动悬浮汽封齿的使用及安装采用了先进的积木块技术，即将汽封体、类t型载体和随动悬浮齿分离设计，在实际的安装中，先将随动悬浮汽封齿的一边装入类t型载体的插槽中，通过塞条涨紧，然后作为整体装入相应汽封体上的t型槽中，通过板簧固定。

更进一步的方案为，所述设于的随动悬浮汽封齿采用两片叠加使用的型式，所述随动悬浮齿汽封前或后分别设有不少于1级的迷宫式汽封。这种结构的特点是，所述随动悬浮齿汽封可根据汽轮机组实际结构型式布置1~3级随动悬浮齿汽封，同时在每级随动悬浮齿汽封前后分别布置不少于1级的迷宫式汽封。

进一步的方案为，所述的上汽封齿与转子之间的径向间隙值为0.25~0.45mm；所述下汽封齿与汽封体的径向间隙值为0.25~0.45mm。这种结构的特点是，不仅可以避免径向的擦碰，又可保证有足够小的密封间隙。

更进一步的方案为，所述的汽封体内环上设有汽封护环，所述汽封护环与随动悬浮汽封齿的迎汽侧背面贴合，所述汽封护环与转子的间隙为0.3~0.8mm。这种结构的特点是，汽封护环一方面用于增强随动悬浮汽封齿的抗弯强度，另一方面用于限定随动悬浮汽封齿的弹性退让路径。

进一步的方案为，所述上汽封齿卡槽、下上汽封齿卡槽和t型槽均为圆环型沟槽。

本发明的有益效果在于：

1.采用迷宫式汽封和随动悬浮齿汽封组合使用的型式，克服了单一汽封型式固有的缺陷，利用两种汽封各自的特点来消耗汽封漏汽的能量，降低汽体的温度和压力，从而阻挡并减少蒸汽泄漏，使得汽轮机轴端整体密封效果显著，同时兼顾了使用成本；

2.随动悬浮齿汽封属于接触密封，在汽封齿顶端受力时可自由退让，在一定程度上实现了零间隙密封，阻挡了汽封漏汽，增强了整体密封性能；

3.该新型汽封装置整体上属于传统迷宫式汽封范畴，安全可靠性高，对转子损伤小；

4.采用积木块技术用类t型载体来安装随动悬浮汽封齿，将汽封体与随动悬浮分开设计安装，使得整体汽封结构使用灵活，安装简便，互换性强，降低了汽封设计成本与维修费用。

附图说明

图1是本发明的总体结构剖视图。

图2是本发明类t型载体剖视图。

图3是本发明随动悬浮齿的安装结构剖视图。

图4是本发明带汽封护环的总体结构剖视图。

其中：汽封体1、板簧2、类t型载体3、上汽封齿4、下汽封齿5、迷宫式汽封6、随动悬浮汽封齿7、塞条8、转子9、汽封护环10。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行进一步的说明：

实施例1：

如图1至3所示，本发明为一种汽轮机轴端组合汽封装置，包括汽封体1和转子9，所述汽封体1内环上设有上汽封齿卡槽和t型槽，所述上汽封齿卡槽内设有上汽封齿4，所述t型槽内设有板簧2、类t型载体3、随动悬浮汽封齿7、塞条8，且t型槽、板簧2、类t型载体3、随动悬浮汽封齿7、塞条8构成随动悬浮齿汽封，所述转子9上设有下汽封齿卡槽，所述下汽封齿卡槽内设有下汽封齿5，所述相邻的上汽封齿4和下汽封齿5交叉设置构成迷宫式汽封6。所述板簧2设于t型槽最内部，所述类t型载体3通过板簧2固定于t型槽内，所述类t型载体3的中部开设有插槽，所述随动悬浮汽封齿7的一端通过塞条8涨紧设于插槽内，随动悬浮汽封齿7的另一端突出至转子9，所述类t型载体3沿着圆周方向均分为4等份或6等份。所述设于的随动悬浮汽封齿7采用两片叠加使用的型式，所述随动悬浮齿汽封前或后分别设有不少于1级的迷宫式汽封6。所述的上汽封齿4与转子9之间的径向间隙值为0.25~0.45mm；所述下汽封齿5与汽封体1的径向间隙值为0.25~0.45mm。

如图4所示，所述的汽封体1内环上设有汽封护环10，所述汽封护环10与随动悬浮汽封齿7的迎汽侧背面贴合，所述汽封护环10与转子的间隙为0.3~0.8mm。

所述上汽封齿卡槽、下上汽封齿卡槽和t型槽均为圆环型沟槽。

本发明的以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
一种汽轮机轴端组合汽封装置，包括汽封体和转子，所述汽封体内环上设有上汽封齿卡槽和T型槽，所述上汽封齿卡槽内设有上汽封齿，所述T型槽内设有板簧、类T型载体、随动悬浮汽封齿、塞条，且T型槽、板簧、类T型载体、随动悬浮汽封齿、塞条构成随动悬浮齿汽封，所述转子上设有下汽封齿卡槽，所述下汽封齿卡槽内设有下汽封齿，所述相邻的上汽封齿和下汽封齿交叉设置构成迷宫式汽封，采用迷宫式汽封和随动悬浮齿汽封组合使用的型式，克服了单一汽封型式固有的缺陷，利用两种汽封各自的特点来消耗汽封漏汽的能量，降低汽体的温度和压力，从而阻挡并减少蒸汽泄漏，使得汽轮机轴端整体密封效果显著，同时兼顾了使用成本。

技术研发人员：郑淑华;葛慧亭;胡海良;张超;张科
受保护的技术使用者：杭州汽轮机股份有限公司
技术研发日：2018.11.09
技术公布日：2019.01.18