一种可以适应转子振动的低泄漏f型交错齿迷宫密封的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种迷宫密封，尤其涉及一种可以适应转子振动的低泄漏F型交错齿迷宫密封，应用于叶轮机械转子轴向密封。
【背景技术】
[0002]泄漏量是衡量密封件优劣的最重要的指标之一，密封间隙的泄漏是整个叶轮机械效率损失的主要来源。传统的直通式迷宫密封在工程中广泛的被应用，密封齿尖的节流效应以及密封腔内形成的强烈涡旋对能量到耗散，逐级累加达到密封效果。但由于直通泄漏流的存在导致直通式迷宫密封的泄漏量普遍较大。在追求较小的泄漏量时，多采用交错齿迷宫密封结构。交错齿交错排列在转动件与静止件上。独特的交错结构防止了直通泄漏流的存在，从而降低了泄漏量。
[0003]随着现代叶轮机械的发展，对于泄漏量的控制逐渐变得严格，要求密封极好的密封效果。相对于造价极高的柔性密封，相对低廉的刚性密封齿的结构设计是追求较低泄漏量的普遍方式。在不过度增加制造难度的前提下，对密封齿结构进行改造追求更低的泄漏量就变得十分重要。
[0004]除此之外，对于非接触密封而言，转子振动导致齿顶间隙变化。结论表明转子振动将会明显增加转子密封系统的泄漏量并降低整机效率。一种可以适应转子振动，并且可以控制转子振动带来的泄漏量增幅的密封结构故而变得十分重要。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了保证转子振动的条件下有极低的泄漏量，保证密封结构不会因转子振动失效而提供一种可以适应转子振动的低泄漏F型交错齿迷宫密封。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:包括扇形环，扇形环包括转子、安装冠，转子的上端面和安装冠的下端面分别设置有两个F型密封齿，每个F型密封齿都包括直齿和设置在直齿端部的第一密封齿环和第二密封齿环，转子上的F型密封齿正着安装、安装冠的F型密封齿倒着安装，且四个F型密封齿交替布置并面对来流方向，转子上的F型齿环的第二密封齿环与安装冠上的F型齿环的第一密封齿环处于同一水平位置，形成密封腔。
[0007]本实用新型还包括这样一些结构特征:
[0008]1.所述的扇形环有6个，均为60°，6个扇形环拼成圆形结构。
[0009]2.第一密封齿环和第二密封齿环的端部均设置成与水平面呈40°角的斜面，第一密封齿环和第二密封齿环的厚度均是0.3mm，第一密封齿环的轴向长度为1.5_3mm;第二密封齿环的轴向长度为2-3.5_。
[0010]3.密封直齿的径向厚度是:直齿顶部厚度为1-2_、直齿根部厚度为3-5_。
[0011 ] 4.相邻两个F型密封齿的轴向密封间隙是0.2-0.4_。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型应用于叶轮机械转子轴向密封，非接触的密封结构可以有效的减少转子振动附加的泄漏损失，增加转子密封效果。本实用新型增加了在F型密封齿的节流作用，流体流动回流充分，径向与轴向的复合式节流效果更佳明显。由于焊接的平行密封齿环，工质在径向上的流动受到额外的节流效应，并且由于密封齿结构密封腔内产生复杂的旋涡流动，对能量耗散加快，达到极低的泄漏量以及极为优秀的密封效果。对于转子振动带来的影响，本实用新型的两平行密封齿可以适应转子振动特性改变带来的径向间隙的改变。保证在转子达到振动任意时刻有至少一个密封齿环可以在径向产生节流效应。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型组合后的结构示意图；
[0014]图2是图1中A-A面的结构示意图(扇形环的结构示意图)；
[0015]图3是本实用新型的F型交错式迷宫密封腔示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0017]结合图1至图3，整个密封环是由6个独立的扇形环拼装而成的，这样能够保证密封环与机匣的装卡、定位，同时具有安装、拆卸方便以及防止过度变形的特点，其中切割间隙9的值为0.2-0.4mm，其中定位角度Θ为5°-15°。通过A-A截面可以观察到F型密封齿4是通过将两个密封齿环1、2(第一密封齿环2和第二密封齿环I)与直齿3焊接在一起来实现的;转子上的F型密封齿通过凹槽安装在转子5上成正F型，安装冠上的F型密封齿通过凹槽安装在安装冠6上构成倒F型。四个F型密封齿交错排列，正F与倒F型密封齿开口方向一致，均面对来流方向。由转子5和安装冠6上依次排列的F型密封齿共同构成交错的F型密封结构;6为整个密封环的安装冠，其作用是将密封环与静止部件装卡固定;7是为了方便安装跟拆卸的气槽。
[0018]F型密封结构的密封性腔内的细节如图3所示，F型密封齿4的结构是由第一密封齿环2和第二密封齿环I分别平行钎焊在直齿的冠部以及颈部共同构成，其中将直齿底部加粗设计是为了减小应力从而疲劳强度，增加密封寿命。振动条件下的密封效果是这样实现的，当转子不振动时，倒F密封齿的第一密封齿环2与上游正F型密封齿的第二密封齿环I保持统一水平位置，此时密封齿环1、2共同起到节流作用。转子振动时，正F型密封齿环随着转子发生振动，倒F型密封齿环的密封齿环2可以在密封齿环I失去节流功能时刻发挥节流效应以适应转子的振动带来泄漏的变化。图2中8为两个密封齿环与直齿3连接的焊接位置，焊缝于连接处的两侧均布。
[0019]本实用新型还可以包括这样一些结构特征:
[0020]F型环状密封与密封腔顶端的距离为1.5-3.5mm。
[0021 ]轴向相邻密封齿最小轴向间隙处距离为0.2-0.4mm。
[0022]为保证密封件的强度与刚度，密封直齿齿径向厚度为变化值，直齿顶部厚度为1-2mm;直齿根部厚度为3-5_。
[0023]第二密封齿环I与第一密封齿环2的厚度均为0.3_。
[0024]第一密封齿环2的轴向长度为1.5-3_;第二密封齿环I的轴向长度为2-3.5_。
[0025]为保证水平两个密封齿环与上游密封齿背部较好的节流效果将水平密封齿环1、2的端部切割成与背部平行角度40°。
[0026]本实用新型的原理是这样的:将传统密封直齿焊接两平行密封环构F型密封齿环。F型密封圈通过凹槽交错排列安装在转子与安装冠上成正F与倒F密封结构。该密封结构增加了在密封齿的节流作用，流体流动回流充分，径向与轴向的复合式节流效果更佳明显。由于焊接的平行密封齿环