一种复合式气封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及密封技术领域，具体地，涉及一种复合式气封装置。
【背景技术】
[0002]汽轮机有静子和转子两大部分。在工作时转子高速旋转，静子固定，因此转子和静子之间必须保持一定的间隙，不使相互摩擦。蒸汽流过汽轮机各级工作时，压力、温度逐级下降，在隔板两侧存在着压差。当动叶片有反动度时，动叶片前后也存在着压差。蒸汽除了绝大部分从导叶、动叶的通道中流过做功外，一小部分会从各种间隙中流过而不做功，成为一种损失，降低了机组的效率。
[0003]转子还必须穿出汽缸，支撑在轴承上，此处也必然要留有间隙。对于高压汽缸两端和中压汽缸的前端，汽缸内的蒸汽压力大于外界大气压力，此处将有蒸汽漏出来，降低了机组效率，并造成部分凝结水损失。在中压缸的排气端和低压缸的两端因汽缸内的蒸汽压力低于外界的大气压力，在主轴穿出汽缸的间隙中，将会有空气漏入汽缸中。由于空气在凝汽器中不能凝结，从而降低了真空度，减小了蒸汽做功能力。
[0004]为了减小上述各处间隙中的漏气，又要保证汽轮机正常安全运行，特设置了各种汽封。这些汽封可分为通流部分汽封、隔板汽封和轴端汽封三大类。就工作原理来讲，这三类汽封均属迷宫式汽封。
[0005]如图1-图6所示的密封装置，主要用于透平机械的气体(包括蒸汽)密封结构中。其中，梳齿迷宫密封主要结构如图1、图2、图3所示，其密封原理是流束收缩、热力学效应和摩阻效应。蜂窝密封的结构形式:其密封原理是热力学、动能耗散效应、多向摩阻效应。如图4、图5和图6所示。
[0006]现有透平机械的密封装置，密封效果不佳、密封部件寿命较短，并且，蜂窝密封在焊接加工制造中的焊透率较低，使用中易发生脱落现象。
[0007]现有技术中，存在密封效果差、使用寿命短和可靠性低等缺陷。
【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的在于，针对上述缺陷，提出一种复合式气封装置，以解决通过在轴与密封区之间设置空隙，提升密封效果、减小密封难度的问题。
[0009]本实用新型提供一种复合式气封装置，包括:配合安装的密封部件和轴，所述密封部件和轴的接触处为气封密封部;其中，所述气封密封部，包括:设在所述密封部件与轴之间的空隙。
[0010]优选地，所述空隙，位于所述密封部件与轴之间的有效密封区域内。
[0011]优选地，在所述空隙中，设有用于调节气流通过量的挡片;通过所述挡片，根据所述轴与所述密封部件之间的密封需求，调节所述有效密封区域内气流通过量。
[0012]优选地，在所述气封密封部中，所述密封部件包括间隔设置的多段组合密封结构，每段组合密封结构包括蜂窝体和密封齿，且所述轴包括轴本体、以及与所述蜂窝体相对应且绕在所述轴本体外围的凸圈结构；其中，所述空隙，包括:所述蜂窝体与所述凸圈结构之间的空腔，所述蜂窝体与所述密封齿之间的空腔，所述密封部件位于所述蜂窝体与所述密封齿之间的部分与所述轴本体之间的空腔，以及所述密封齿与所述轴本体之间的空腔;所述蜂窝体的高度小于所述密封齿的高度，且所述凸圈结构的直径大于所述轴本体的直径。
[0013]优选地，在所述气封密封部中，所述密封部件包括间隔设置的多段组合密封结构，每段组合密封结构包括密封齿和蜂窝体，且所述轴包括轴本体、以及与所述密封齿相对应且凹陷式绕在所述轴本体外围的凹圈结构；其中，所述空隙，包括:所述密封齿与所述凹圈结构之间的空腔，所述蜂窝体与所述密封齿之间的空腔，所述密封部件位于所述蜂窝体与所述密封齿之间的部分与所述轴本体之间的空腔，以及所述蜂窝体与所述轴本体之间的空腔;所述密封齿的高度大于所述蜂窝体的高度，且所述凹圈结构的直径小于所述轴本体的直径。
[0014]优选地，在所述气封密封部中，所述密封部件包括间隔设置的多段组合密封结构，每段组合密封结构包括间隔设置的第一密封齿、第二密封齿和蜂窝体，且所述轴包括轴本体、与所述第二密封齿相对应且凹陷式绕在所述轴本体外围的凹圈结构;其中，所述空隙，包括:所述第二密封齿与所述凹圈结构之间的空腔，所述第一密封齿与所述第二密封齿之间的空腔，所述第二密封齿与所述蜂窝体之间的空腔，所述密封部件位于所述第一密封齿与所述第二密封齿之间、以及所述第二密封齿与蜂窝体之间的部分与所述轴本体之间的空腔，所述第一密封齿与所述轴本体之间的空腔，以及所述蜂窝体与所述轴本体之间的空腔；所述第一密封齿的高度等于所述蜂窝体的高度，所述第二密封齿的高度大于所述蜂窝体的高度，且所述凹圈结构的直径小于所述轴本体的直径。
[0015]优选地，所述密封部件位于所述第一密封齿与所述第二密封齿之间的部分的体积，大于所述密封部件位于所述第二密封齿与蜂窝体之间的部分的体积;和/或，所述相邻两段组合密封结构，沿所述蜂窝体竖直方向的中心线对称设置。
[0016]优选地，在所述气封密封部中，所述密封部件包括间隔设置的多个蜂窝体;其中，所述空隙，包括:相邻蜂窝体之间的空腔，所述密封部件位于相邻蜂窝体之间的部分与所述轴之间的空腔，以及所述蜂窝体与轴之间的空腔。
[0017]优选地，所述多个蜂窝体呈阶梯式设置，且所述轴上具有相应的阶梯结构；其中，所述空隙，包括:相邻蜂窝体之间的空腔，所述密封部件位于相邻蜂窝体之间的阶梯部分与所述轴的阶梯结构之间的空腔，以及所述蜂窝体与轴之间的空腔。
[0018]优选地，所述密封部件位于相邻蜂窝体之间的部分的高度，与所述蜂窝体的高度一致;或者，所述密封部件位于相邻蜂窝体之间的部分的高度，大于与所述蜂窝体的高度；且该部分的底部凹陷于所述密封部件;或者，所述密封部件位于相邻蜂窝体之间的部分的高度，小于与所述蜂窝体的高度;且该部分的底部凸出于所述密封部件。
[0019]本实用新型的方案，在原梳齿迷宫密封和蜂窝密封的基础上，结合两者的优点，做结构上复合改进。从而，将蜂窝密封体的占用空间缩小，只保留了有效的与轴发生密封区域的部分，其余部分则留出空腔，以使其发挥梳齿迷宫密封的功能，即流束收缩、热力学效应(扩容降压)，同时提高蜂窝密封在焊接加工制造中的焊透率。
[0020]由此，本实用新型的方案解决现有透平机械的密封效果不佳及密封部件寿命较短的问题现状，并提高蜂窝密封在焊接加工制造中的焊透率，避免使用中的脱落现象的发生的问题，从而，克服现有技术中密封效果差、使用寿命短和可靠性低的缺陷，实现密封效果好、使用寿命长和可靠性高的有益效果。
[0021]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
[0022]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0023]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0024]图1为现有梳齿密封结构一的结构示意图；
[0025]图2为现有梳齿密封结构二的结构示意图；
[0026]图3为现有梳齿密封结构三的结构示意图；
[0027]图4为现有蜂窝密封结构一的结构示意图；
[0028]图5为现有蜂窝密封结构二的结构示意图；
[0029]图6为现有蜂窝密封结构三的结构示意图；
[0030]图7为本实用新型的复合式气封装置的一实施例的结构示意图；
[0031]图8为本实用新型的复合式气封装置的另一实施例的结构示意图；
[0032]图9为本实用新型的复合式气封装置的再一实施例的结构示意图；
[0033]图10为本实用新型的复合式气封装置的应用实施例一的结构示意图；
[0034]图11为本实用新型的复合式气封装置的应用实施例二的结构示意图；
[0035]图12为本实用新型的复合式气封装置的应用实施例三的结构示意图；
[0036]图13为本实用新型的复合式气封装置的应用实施例四的结构示意图；
[0037]图14为本实用新型的复合式气封装置的应用实施例五的结构示意图；
[0038]图15为本实用新型的复合式气封装置的应用实施例六的结构示意图。
[0039]结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下:
[0040]1-密封部件(或密封基体)；2-低压侧;3-高压侧;4-轴;5-空隙；6_密封齿或梳齿；7-蜂窝体;8-气封密封部。
【具体实施方式】
[0041]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0042]根据本实用新型的实施例，如图7-图15所示，提供了一种复合式气封装置。
[0043]本实施例的复合式气封装置，包括:配合安装的密封部件(如密封部件或密封基体I)和轴(如轴4)，密封部件和轴的接触处为气封密封部(如气封密封部8);其中，气封密封部，包括:设在密封部件与轴之间的空隙(如空隙5)。通过该空隙，可以提升密封效果，延迟密封部件的使用寿命。
[0044]其中，空隙，位于密封部件与轴之间的有效密封区域内。通过有效密封区域内的空隙，可以更好地提升密封效果。
[0045]优选地，在空隙中，设有用于调节气流通过量的挡片(图中未示出)；通过挡片，根据轴与密封部件之间的密封需求，调节有效密封区域内气流通过量。通过调节气流通过量，可以在保证密封效果的前提下，进一步稳定有效密封区域的气流通过量。
[0046]在一个实施方式中，如图7所示，在气封密封部中，密封部件包括间隔设置的多段组合密封结构，每段组合密封结构包括蜂窝体(如蜂窝提7)和密封齿(如密封齿或梳齿6)，且轴包括轴本体、以及与蜂窝体相对应且绕在轴本体外围的凸圈结构;其中，空隙，包括:蜂窝体与凸圈结构之间的空腔，蜂窝体与密封齿之间的空腔，密封部件位于蜂窝体与密封齿之间的部分与轴本体之间的空腔，以及密封齿与轴本体之间的空腔;蜂窝体的高度小于密封齿的高