一种轴向密封结构的制作方法

本实用新型涉及一种轴向密封结构。

背景技术：

根据涡轮机的的工作特性和设计要求，叶尖间隙的大小主要取决于衬环、轮盘和叶片的径向位移。而径向位移主要是由温度、转速、离心力、压差，震动等因素变化引起的。因此需要保留较大的安全间隙来防止摩擦碰撞，造成事故。并且对于组装时的工艺要求较高。

目前存在的涡轮机密封装置和间隙控制装置，都是密封和控制径向间隙，这样便会要求预留更大的安全间隙。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用轴向密封结构，有效阻挡气流泄露，密封难度较小的轴向密封结构。

本实用新型所采用的技术方案是：一种轴向密封结构，其包括外壳、设置在外壳内的内壳、设置在内壳外侧壁的密封板以及设置在内壳与外壳之间的轴向密封装置，轴向密封装置与密封板形成密封。

本实用新型所述轴向密封装置包括控制器外壳、设置在控制器外壳内的密封垫圈以及位置调整装置，在所述控制器外壳上设置有安装槽，所述密封垫圈架设在安装槽上并且与密封板形成密封，在密封垫圈内设置有间隙和磨损传感器。

本实用新型所述位置调整装置采用液压结构并且对称设置在密封垫圈两侧，所述位置调整装置包括固定安装在控制器外壳内的定子、安装在定子内的动子活塞以及与定子连通的液压管道，所述动子活塞的外侧端与密封垫圈的侧壁相接触，在所述密封垫圈上设置有用于与密封板形成密封的槽孔。

本实用新型所述位置调整装置包括对称设置在控制器外壳内部两端的电机以及与电机传动连接的驱动齿轮，所述密封垫圈包括分别位于密封板左右两侧的左垫圈和右垫圈，所述左垫圈和右垫圈均与密封板紧密接触，在所述左垫圈和右垫圈的顶部外侧端有与所述驱动齿轮相啮合的啮合齿。

本实用新型所述密封垫圈与密封板之间采用迷宫结构密封或蜂窝汽封或刷式汽封结构。

本实用新型在所述密封垫圈内设置有安装槽，所述间隙和磨损传感器位于安装槽内。

本实用新型所述轴向密封装置包括设置在外壳内的密封垫圈以及设置在密封垫圈与外壳之间的阻尼系统，所述密封垫圈与密封板形成密封。

本实用新型所述阻尼系统为弹性橡胶或金属弹簧。

本实用新型的积极效果为：将原始的径向间隙调整装置改为轴向间隙调整装置，有效减小密封难度，减少了影响间隙大小的因素，只需要考虑热胀冷缩对间隙的影响，大大减少了必须留有的安全间隙。当温度、转速、离心力、压差，震动等因素变化引起内壳的径向位移时，密封带不受影响，仍然可以保持较小的间隙。本实用新型的密封结构可以用于控制涡轮机叶尖间隙，也可应用于涡轮机的其他部位，比如轴端密封，隔板密封等，或其他旋转机械的需要密封的位置密封位置。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图；

图2为本实用新型实施例2结构示意图；

图3为本实用新型实施例3结构示意图；

图4为本实用新型实施例4结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如附图1所示，本实用新型包括外壳2、设置在外壳2内的内壳1、设置在内壳1外侧壁的密封板9以及设置在内壳1与外壳2之间的轴向密封装置，轴向密封装置与密封板9形成密封。密封板9垂直设置在内壳1的外侧壁，与密封板9的轴向截面呈T形。密封板9深入到轴向密封装置内与轴向密封装置形成密封。

所述轴向密封装置包括控制器外壳3、设置在控制器外壳3内的密封垫圈4以及位置调整装置，在所述控制器外壳3上设置有安装槽，在密封垫圈4的内侧开设多个迷宫结构，配合密封板9进行密封，减少漏气，也可以将迷宫结构替换为蜂窝汽封或刷式汽封等结构。

在密封垫圈4与密封板9接触的部分有安装槽10，在安装槽10内设置有间隙和磨损传感器7。

所述位置调整装置采用液压结构并且对称设置在密封垫圈4两侧，所述位置调整装置包括固定安装在控制器外壳3内的定子5、安装在定子5内的动子活塞8以及与定子5连通的液压管道6，所述动子活塞8的外侧端与密封垫圈5的侧壁相接触。位置调整装置环形布置在控制器外壳3内，便于均匀的控制密封结构的移动，同时间隙和磨损传感器7布置方式与位置调整装置相同。

密封垫圈4的内部高度由密封板9的高度和振动幅度决定，可以保留更大的安全间隙而对密封效果没有影响。

采用此种结构，当内壳1和密封板9发生一定程度的径向位移时，对密封没有影响。当由于磨损造成轴向间隙变大时，通过位置调整装置调整密封垫圈4的轴向位置，对密封板9重新进行密封，减少漏气损失。

实施例2：如附图2所示，在保证其他结构不变的情况下，取消液压结构，并去掉控制器外壳3，采用普通汽封装置进行汽封，在密封垫圈4的左右两端设置阻尼系统18，减少了零件数量，降低了成本，阻尼系统18可以根据不同的工作状态选择弹性橡胶或金属弹簧等材质。

实施例3：如附图3所示，在实施例1的基础上，更改位置调整装置的结构，所述位置调整装置包括对称设置在控制器外壳3内部两端的电机12以及与电机12传动连接的驱动齿轮13，所述密封垫圈4包括分别位于密封板9左右两侧的左垫圈401和右垫圈402，所述左垫圈401和右垫圈402均与密封板9紧密接触，在所述左垫圈401和右垫圈402的顶部外侧端有与所述驱动齿轮13相啮合的啮合齿14。

此时控制器外壳3为两个，分别在外壳2的两端，每个控制器外壳3分为上下两个舱体，上舱体为电机舱，下舱体为密封垫圈移动舱，电机12位于上舱体内，在电机12的输出轴上设置有第一齿轮15，在上舱体内还有与第一齿轮15相啮合的第二齿轮16，第二齿轮16传动连接有蜗杆17，在下舱体内有与蜗杆17相啮合的驱动齿轮13。

左垫圈401和右垫圈402的内侧端即与密封板9接触的一侧为迷宫结构，也可以将迷宫结构替换为蜂窝汽封或刷式汽封等结构。外侧端的上方为橡胶制成的啮合齿14，用于左右垫圈发生瞬间位移时，橡胶啮合齿可以保护齿轮传动系统。

当内壳1与密封板9发生轴向位移时，通过齿轮传动驱动左右垫圈进行相应的移动，实现与密封板9的密封。

实施例4：如附图4所示，在实施例3的基础上，去除位置调整装置，同时去掉在控制器外壳3，外壳2内设置密封体19，在左右密封板的外侧端与密封体19之间增加阻尼装置，阻尼装置可以为弹性橡胶或金属弹簧。简化为汽封后，减少了零件数量，降低了成本。

本实用新型的实施例1与实施例3的机构在使用时，将间隙和磨损传感器7与PLC逻辑控制器连接，同时PLC逻辑控制器控制电机12或液压结构。磨损监测装置与间隙测量装置的组合测量出与目标物体的距离，并释放信号给PLC逻辑控制器，PLC逻辑控制器根据信号判断，并发出信号给控制电机12或液压结构，控制电机12或液压结构根据信号对密封结构进行移动调整，并向PLC逻辑控制器反馈移动传感器的距离。控制装置再次对信号进行对比，并记录保存，因此构成了封闭的间隙控制系统。

本实用新型创造性的提出采用轴向密封方式对涡轮机叶尖间隙进行调整，有效减小密封难度，减少了影响间隙大小的因素，只需要考虑热胀冷缩对间隙的影响，大大减少了必须留有的安全间隙。