CN101539033A - 阻尼型自调边界汽封 - Google Patents
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Abstract
阻尼型自调边界汽封适用于汽轮机,为了提高汽轮机的效率,使滑板所带动的细金属丝具有两级浮动功能,在设定的边界条件下,能够随着运行工况的变化,从边界条件的上限至下限自动调节。其特征在于:将多等分的新型汽封圈的截面制成T尾型,背部加装板式弹簧后,滑入汽缸体已有的T尾槽内。再在多等分的滑板的背部,装上高温薄片弹簧,配合在新型汽封圈的内槽,使滑板背部空腔和进汽腔相通,滑板在高温薄片弹簧的作用下,使滑板所带动的细金属丝和转轴相接触。再在滑板的等分接头处均开出圆形槽,装入高温螺旋弹簧,迷宫齿均用铁素体制成,构成阻尼型自调边界汽封。
Description
技术领域:
本发明适用于汽轮机的轴封、叶顶汽封、隔板汽封。
背景技术:
已知在汽轮机内部用于做功的高温高压汽体,是靠汽封圈来实现密封的,这种汽封圈与转轴之间保留有0.3mm至1.2mm的动静间隙,因此密封效果很差,直接影响汽轮机的运行效率。为此,近年来在汽轮机行业出现了许多新型汽封圈结构,从动静间隙的大小来看,基本没有边界条件的设定,在汽轮机起停的工况下,要么密封齿和转轴处于接触状态、要么因动静间隙较小发生碰磨,因此在汽轮机起停的工况下,就有引起汽轮机振动的可能性;或者在汽轮机正常运行时,动静间隙又太大,造成汽体大量泄漏。
特别是已知技术中的金属密封齿,一旦和转轴发生碰磨势必损伤转轴,甚至引起转轴变弯的事故发生,所以近年来又出现了碳素齿的接触汽封,然而碳素齿强度差又易碎。
发明内容:
按照汽轮机实际运行工况要求,汽封圈的动静间隙最好能随运行工况的变化自动调节,而这种调节的范围,必须设定边界条件,即汽轮机起停时其边界条件设定为:动静间隙值大于转子最大的振动量,称边界条件的上限;而在正常运行时其边界条件设定为:动静间隙值为零,称边界条件的下限。
这是因为汽轮机在起车和停车的工况下,有个升速和降速过程,当转速在通过临界转速时,转子会发生共振,如若这一振动频率刚好和汽封圈的固有频率相等,怡巧这时动静间隙又为零,就会引起汽封圈也一起共振,进而扩大振动的严重性;然而当动静间隙为零,密封齿处于边界条件下限连续工作时,金属密封齿无法和转轴接触,碳素齿又易碎。
本发明的目的是设计一种阻尼型自调边界的汽封,所谓阻尼型就是将金属密封齿细化,用一组细金属丝和转轴进行接触,充分发挥细金属丝的阻尼作用,这样既可以保证密封效果,提高汽轮机的效率,又可以保证汽轮机起停的安全性。
本发明的目的是这样来实现的:
其原理结构主要由汽缸体1、板式弹簧2、新型汽封圈3、高温薄片弹簧4、高温、高压汽体5、转轴6、进汽腔7、细金属丝8、压圈9、滑板10、铁素体迷宫齿11、高温螺旋弹簧12组成,如附图1、附图2所示。其中汽缸体1、板式弹簧2、转轴6属已知原结构;高温、高压汽体5是原理要素。
其特征在于:将多等分的新型汽封圈3的截面制成T尾形,背部加装板式弹簧2后,滑入汽缸体1已有的T尾槽内,构成了新型汽封圈3的一级浮动,由于板式弹簧2具有很高的硬度,所以一级浮动称作硬浮动。如若单纯依靠硬浮动,那么细金属丝8是无法满足边界条件下限工况的,所以一级浮动只不过是为了应对事故状态而设置的。
为此本发明又设置了二级浮动,也称作软浮动,即在多等分的滑板10的背部装上高温薄片弹簧4后,配合在新型汽封圈3的内槽,并在滑板10的背部留出一个空腔,使这一空腔和进汽腔7相通,滑板10在高温薄片弹簧4的弹力作用下,使滑板10所带动的细金属丝8的内径园周面与转轴6的外径园周面接触,满足了边界条件的下限要求,构成了细金属丝8的有效浮动,这就是二级浮动,即软浮动。细金属丝8的固定方法是利用滑板10和压圈9将其夹住。由于二级软浮动所使用的高温薄片弹簧4,其弹力远远小于板式弹簧2,所以使得细金属丝8作用于转轴6的压力非常小,再加上和转轴接触的是细金属丝组,所以才能按边界条件的下限运行。滑板10的肩头用以控制细金属丝8的边界条件的下限,即确保动静间隙值为零;而螺旋弹簧12却是为了控制细金属丝8的边界条件的上限。这是因为要想使汽轮机在起车和停车的工况下,能够在边界条件范围内,让细金属丝8位置从下限变到上限,将高温螺旋弹簧12的弹力,设计成略大于高温薄片弹簧4的压力,这样当进汽腔7还没有进入高温、高压汽体5前,或撤掉高温、高压汽体5后,此时即为汽轮机的起车和停车工况,滑板10的背部仅有高温薄片弹簧4的压力,而其压力又小于高温螺旋弹簧12的弹力,因此滑板10被高温螺旋弹簧12举起,细金属丝8不再和转轴接触,躲避了转子过临界转速时的共振过程;当汽轮机正常运行时,高温、高压汽体5通过进汽腔7进入到滑板10的背部,并对滑板10的背部产生一种压力,这种压力和高温薄片弹簧4的压力相叠加,作用于滑板10的背部,这个作用力则远远大于高温螺旋弹簧12的弹力,将滑板10所带动的细金属丝8又推回转轴6,由于细金属丝8具有极强的阻尼作用,所以构成了阻尼型自调边界汽封。
本发明的技术方案,能使细金属丝8具有两级浮动的灵活工作状态,在设定的边界条件下,随着运行工况的变化,从边界条件的上限至边界条件的下限自动调节;又由于铁素体迷宫齿11均由铁素体制成,因此本发明的技术方案不仅密封效果好,而且能够躲避转轴的振动,细金属丝8不仅强度高,具有极强的阻尼作用,而且不易破碎,因此运行十分可靠、安全。
附图说明
附图1是本发明的原理结构示意图;
附图2是本发明的原理结构剖面图。
具体实施方式:
本发明是由汽缸体1、板式弹簧2、新型汽封圈3、高温薄片弹簧4、高温、高压汽体5、转轴6、进汽腔7、细金属丝8、压圈9、滑板10、铁素体迷宫齿11、高温螺旋弹簧12组成。其特征在于:将多等分的新型汽封圈3的截面制成T尾形,背部加装板式弹簧2后,滑入汽缸体1已有的T尾槽内,组成一级浮动。再在多等分的滑板10的背部装上高温薄片弹簧4后,配合在新型汽封圈3的内槽,并在滑板10背部的整体园周上留出一个空腔,并使这一空腔和进汽腔7相通。滑板10在高温薄片弹簧4的作用下,使滑板10所带动的细金属丝8的内径园周面与转轴6的外径园周面接触,构成了细金属丝8的二级浮动。再在滑板10的等分接头处均开出园形槽,并装入高温螺旋弹簧12。
将迷宫齿11用铁素体材料制成,并镶嵌入新型汽封圈3的凹槽内,利用滑板10和压圈9将细金属丝8夹住,滑板10的肩头用以控制边界条件的下限,螺旋弹簧12用以控制边界条件的上限。
Claims (1)
1、本发明是由汽缸体(1)、板式弹簧(2)、新型汽封圈(3)、高温薄片弹簧(4)、高温、高压汽体(5)、转轴(6)、进汽腔(7)、细金属丝(8)、压圈(9)、滑板(10)、铁素体迷宫齿(11)、高温螺旋弹簧(12)组成,其特征在于:将多等分的新型汽封圈(3)的截面制成T尾形,背部加装板式弹簧(2)后,滑入汽缸体(1)已有的T尾槽内,组成一级浮动,再在多等分的滑板(10)的背部装上高温薄片弹簧(4)后,配合在新型汽封圈(3)的内槽,并在滑板(10)背部的整体园周上留出一个空腔,并使这一空腔和进汽腔(7)相通,滑板(10)在高温薄片弹簧(4)的作用下,使滑板(10)所带动的细金属丝(8)的内径园周面与转轴(6)的外径园周面接触,构成了细金属丝(8)的二级浮动,再在滑板(10)的等分接头处均开出园形槽,并装入高温螺旋弹簧(12),将迷宫齿(11)用铁素体材料制成,并镶嵌入新型汽封圈(3)的凹槽内,利用滑板(10)和压圈(9)将细金属丝(8)夹住,滑板(10)的肩头用以控制边界条件的下限,螺旋弹簧(12)用以控制边界条件的上限。
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CN200810086655A CN101539033A (zh) | 2008-03-22 | 2008-03-22 | 阻尼型自调边界汽封 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104278762A (zh) * | 2014-09-02 | 2015-01-14 | 绿建科技集团新型建材高技术有限公司 | 新型现浇墙体与保温砌块相结合的墙体自保温体系 |
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2008
- 2008-03-22 CN CN200810086655A patent/CN101539033A/zh active Pending
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CN104278762A (zh) * | 2014-09-02 | 2015-01-14 | 绿建科技集团新型建材高技术有限公司 | 新型现浇墙体与保温砌块相结合的墙体自保温体系 |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090923 |