一种汽轮机轴端密封结构装置的制作方法

本技术属于汽轮机气封领域，具体涉及一种汽轮机轴端密封结构装置。

背景技术：

1、汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械。来自锅炉的蒸汽进入汽轮机汽缸内后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。

2、而汽缸是汽轮机的外壳，一般有高压汽缸、中压汽缸和低压汽缸。起作用是将汽轮机的流通部分与大气隔离，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量转换的过程，形成封闭的汽室。而为了减少蒸汽泄漏和防止空气漏入，需要有密封装置，通常称为气封。气封按其安装位置的不同，可分为通流部分气封、隔板气封、轴端气封。

3、在汽轮机工作过程中，汽轮机渗漏和汽缸变形是最为常见的设备问题，汽缸结合面的严密性不佳，即汽轮机在运行过程中存在动静间隙，造成汽缸漏气，会直接影响机组的安全经济运行。具体汽缸漏气的原因在于：汽缸在运行时受力的情况很复杂，除了受汽缸内气体的压力差和装在其中的各种零部件的重量等静载荷外，还要承受蒸汽流出静叶时对静止部分的反作用力，以及各种连接管道冷热状态下对汽缸的作用力，在这些作用力的相互作用下，汽缸发生变形，致使轴端结合处造成漏气。

4、因此，本申请提出一种具有良好的密封效果的汽轮机轴端密封结构装置用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型研发目的是为了解决目前汽缸在运行时受力的情况复杂，在这些力的作用下，汽缸发生变形，致使轴端结合处造成漏气，造成汽轮机轴端密封效果较差的问题。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

2、本实用新型的技术方案：

3、一种汽轮机轴端密封结构装置，包括外侧气封体、内侧气封体、气封体连接部和转子轴端连接部，外侧气封体与内侧气封体上分别布置有多个环形凹槽，每个环形凹槽内分别设置有气封体连接部，每个气封体连接部上配合安装有转子轴端连接部，转子轴端连接部设置在转子轴端上，气封体连接部包括气封块、弹簧片和弹性垫圈，弹性垫圈设置在环形凹槽的底部，气封块设置在环形凹槽内并与弹性垫圈贴合，气封块的端面与环形凹槽的内侧顶面之间设置有弹簧片，转子轴端连接部包括轴端套筒和第二气封齿，轴端套筒设置在转子轴端上，轴端套筒上设置有第二气封齿，气封块的底部设置有第一气封齿，第一气封齿与第二气封齿的齿面啮合。

4、进一步的，所述气封块上加工有第二凹槽，第一气封齿安装在第二凹槽内，第一气封齿与第二凹槽设置有弹性部件，外侧气封体上的弹性部件布置在第一气封齿的左侧，内侧气封体上的弹性部件布置在第一气封齿的右侧。

5、进一步的，所述弹性部件包括环形金属片和弹簧，多个弹簧均布在环形金属片上，每根弹簧焊接在环形金属片上，环形金属片安装在第二凹槽内，弹簧与第二凹槽的内侧壁贴合，第一气封齿的一侧与环形金属片贴合。

6、进一步的，所述第一气封齿的齿面为第一斜面，第二气封齿的齿面为第二斜面，外侧气封体与内侧气封体上的第一斜面呈同向布置，第二气封齿的第二斜面与第一气封齿的第一斜面朝向相反布置。

7、本实用新型具有以下有益效果：

8、1、本实用新型的一种汽轮机轴端密封结构装置在气封体的内部安装了弹簧片和弹性垫圈，在垂直方向上同时保证了上下的活动量，在汽缸变形时，通过上下调节，保证密封齿之间的贴合，解决了现有的气封体和气封块之间固定配合无法调节的问题。

9、2、本实用新型的一种汽轮机轴端密封结构装置对气封块和气封齿采用可拆分式结构，气封块和气封齿之间安装了弹性部件，在水平方向上保留活动量，相比较现有的气封块和气封齿一体式结构，本新型在使用中消耗时只需更换气封齿部分，不用整体更换，节省了换件成本。

10、3、本实用新型的一种汽轮机轴端密封结构装置对于轴端部分，本新型的轴端套筒第二气封齿设置斜面，根据内外部的压力环境不一样，设有斜面的转子轴端一侧的气封齿和气封块连接的气封齿齿端接触更紧密，相比现有的轴端气封齿，在实际工作中汽缸内外部气压的不同，密封效果更好。

技术特征：

1.一种汽轮机轴端密封结构装置，其特征在于：包括外侧气封体(1)、内侧气封体(11)、气封体连接部和转子轴端连接部，外侧气封体(1)与内侧气封体(11)上分别布置有多个环形凹槽(7)，每个环形凹槽(7)内分别设置有气封体连接部，每个气封体连接部上配合安装有转子轴端连接部，转子轴端连接部设置在转子轴端(4)上，气封体连接部包括气封块(2)、弹簧片(5)和弹性垫圈(6)，弹性垫圈(6)设置在环形凹槽(7)的底部，气封块(2)设置在环形凹槽(7)内并与弹性垫圈(6)贴合，气封块(2)的端面与环形凹槽(7)的内侧顶面之间设置有弹簧片(5)，转子轴端连接部包括轴端套筒(14)和第二气封齿(9)，轴端套筒(14)设置在转子轴端(4)上，轴端套筒(14)上设置有第二气封齿(9)，气封块(2)的底部设置有第一气封齿(3)，第一气封齿(3)与第二气封齿(9)的齿面啮合。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机轴端密封结构装置，其特征在于：所述气封块(2)上加工有第二凹槽(8)，第一气封齿(3)安装在第二凹槽(8)内，第一气封齿(3)与第二凹槽(8)设置有弹性部件(10)，外侧气封体(1)上的弹性部件(10)布置在第一气封齿(3)的左侧，内侧气封体(11)上的弹性部件(10)布置在第一气封齿(3)的右侧。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机轴端密封结构装置，其特征在于：所述弹性部件(10)包括环形金属片(12)和弹簧(13)，多个弹簧(13)均布在环形金属片(12)上，每根弹簧(13)焊接在环形金属片(12)上，环形金属片(12)安装在第二凹槽(8)内，弹簧(13)与第二凹槽(8)的内侧壁贴合，第一气封齿(3)的一侧与环形金属片(12)贴合。

4.根据权利要求1所述的一种汽轮机轴端密封结构装置，其特征在于：所述第一气封齿(3)的齿面为第一斜面(15)，第二气封齿(9)的齿面为第二斜面(16)，外侧气封体(1)与内侧气封体(11)上的第一斜面(15)呈同向布置，第二气封齿(9)的第二斜面(16)与第一气封齿(3)的第一斜面(15)朝向相反布置。

技术总结
一种汽轮机轴端密封结构装置，属于汽轮机气封领域。本技术解决了目前汽缸在运行时受力的情况复杂，在这些力的作用下，汽缸发生变形，致使轴端结合处造成漏气，造成汽轮机轴端密封效果较差的问题。本技术的外侧气封体与内侧气封体上的环形凹槽内分别设置有气封体连接部，转子轴端连接部设置在转子轴端上，气封体连接部的弹性垫圈设置在环形凹槽的底部，气封块的端面与环形凹槽的内侧顶面之间设置有弹簧片，转子轴端连接部的轴端套筒设置在转子轴端上，轴端套筒上设置有第二气封齿，气封块的底部设置有第一气封齿，第一气封齿与第二气封齿的齿面啮合。本技术的汽轮机轴端密封结构保证密封齿之间的贴合，提高汽轮机的密封效果。

技术研发人员：尉坤,王顺利,吕博文,王东,李光磊,卢洪涛,张鹏程,程学亮,景禹淇,刘阳,邵崇晖
受保护的技术使用者：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司
技术研发日：20230612
技术公布日：2024/1/15