CN101761363B - 汽轮机隔板肩胛密封结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽轮机隔板肩胛密封结构，该隔板的肩胛部位与隔板套或汽缸配合，二者为凹凸配合关系，具有三个配合面，一个是进汽侧配合面，一个是出汽侧配合面，一个是圆周配合面，在进汽侧配合面和出汽侧配合面上分别具有一弹性结构，这些弹性结构任意设置在隔板、隔板套、汽缸上，与隔板、隔板套、汽缸是整体结构；所有配合面均为微过盈配合，使弹性结构被压缩，形成密封件，使进汽侧配合面和出汽侧配合面都成为密封面。这种弹性结构的密封效果十分优越，即使在密封面发生变形和结垢后，各密封面仍能保持良好的接触，保持良好的密封效果，使得隔板肩胛部位不易出现漏汽，有效地提高了机组效率。

Description

汽轮机隔板肩胛密封结构

技术领域

本发明涉及汽轮机隔板，具体涉及该隔板肩胛部位的密封结构。

背景技术

隔板是汽轮机最主要的静子通流部件，隔板的密封效果决定漏汽流量，对汽轮机的效率影响非常大。隔板上有三条漏汽通道，一条是隔板与动叶围带之间的漏汽通道，第二条是隔板与转子之间的漏汽通道，第三条是隔板肩胛部位与隔板套或汽缸之间的漏汽通道。由于前两条漏汽通道是转子部件与静子部件之间的通道，是动密封结构，必然有间隙，是最主要的漏汽通道，世界各汽轮机制造商和汽封设计制造商对该处密封进行了大量研究和优化，取得了明显效果，大大减小了隔板漏汽损失。而第三条漏汽通道是静密封结构，不是主要的漏汽通道，因而没有引起人们的足够重视，也未进行有效的研究和优化。如图11所示，隔板肩胛部位密封是静密封，隔板套套在隔板的肩胛上，具有进汽侧配合面、出汽侧配合面和圆周配合面，其中出汽侧配合面是密封面，进汽侧配合面和圆周配合面保持有较大装配间隙(0.2～0.4mm)，工作时依靠隔板前后蒸汽压差使出汽侧面紧贴汽缸或隔板套而实现密封。这种结构在运行初期密封效果好，但是长期运行后，由于密封面变形和结垢，导致出汽侧密封效果差，此时由于进汽侧配合面和圆周配合面有较大的装配间隙，于是隔板肩胛位置漏汽严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机隔板肩胛密封结构，该结构的密封效果良好，可减少漏汽损失，提高机组效率。

本发明所采用的技术方案是：

一种汽轮机隔板肩胛密封结构，该隔板的肩胛部位与隔板套或汽缸配合，二者为凹凸配合关系，具有三个配合面，一个是进汽侧配合面、一个是出汽侧配合面、一个是圆周配合面，在进汽侧配合面和出汽侧配合面上分别具有一弹性结构，这些弹性结构任意设置在隔板、隔板套、汽缸上，与隔板、隔板套、汽缸是整体结构；所有配合面均为微过盈配合，使弹性结构被压缩，形成密封件，使进汽侧配合面和出汽侧配合面都成为密封面。

所述圆周配合面上具有一汽封齿，任意设置在隔板、隔板套、汽缸上，与隔板、隔板套、汽缸是整体结构。

该隔板的肩胛部位与隔板套配合；当隔板套是凹槽且所有弹性结构设置在隔板套上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构相向面的距离略小于凸台的宽度，使得隔板肩胛与隔板套实现轴向过盈配合；当隔板套是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在隔板套上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构反向面的距离略大于凹槽的宽度，使得隔板肩胛与隔板套实现轴向过盈配合。

该隔板的肩胛部位与汽缸配合；当汽缸是凹槽且所有弹性结构设置在汽缸上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构相向面的距离略小于凸台的宽度，使得隔板肩胛与汽缸实现轴向过盈配合；当汽缸是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在汽缸上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构反向面的距离略大于凹槽的宽度，使得隔板肩胛与汽缸轴向过盈配合。

本发明所产生的有益效果是：

本发明在维持隔板总体结构、汽缸和隔板套基本结构不变的前提下，在隔板肩胛与汽缸或隔板套配合的出汽侧面和进汽侧面上增设弹性结构，且两配合面为微过盈配合，使得其成为密封面，由弹性结构提供密封压力，即使在密封面发生变形和结垢后，各密封面仍能保持良好接触，密封效果良好，隔板肩胛部位不易出现漏汽，有效地提高了机组效率。

附图说明

图1是本发明的实施例一的隔板肩胛结构示意图；

图2是图1的隔板与隔板套(或汽缸)的配合关系示意图；

图3是本发明的实施例二的隔板肩胛结构示意图；

图4是图3的隔板与隔板套(或汽缸)的配合关系示意图；

图5是本发明的实施例二的隔板套(或汽缸)结构示意图；

图6是本发明的实施例三的隔板肩胛结构示意图；

图7是图6的隔板与隔板套(或汽缸)的配合关系示意图；

图8是本发明的实施例三的隔板套(或汽缸)结构示意图；

图9是本发明的实施例四的隔板肩胛结构示意图；

图10是图9的隔板与隔板套(或汽缸)的配合关系示意图；

图11是传统的隔板肩胛密封结构示意图。

图中代号表示：A-进汽侧配合面；B-圆周配合面；C-出汽侧配合面；

1-隔板；2-进汽侧面的弹性结构；3-汽封齿；

4-出汽侧面的弹性结构；5-隔板套(或汽缸)。

具体实施方式

本发明是汽轮机隔板肩胛部位的密封结构，该密封结构有以下两种具体结构：一种是隔板的肩胛部位与隔板套配合，另一种是隔板的肩胛部位直接与汽缸配合。都为凹槽与凸台配合关系，形成三个配合面，一个是进汽侧配合面，一个是出汽侧配合面，一个是圆周配合面。本发明的特点是：在进汽侧配合面和出汽侧配合面上分别增设了弹性结构，这些弹性结构可以任意设置在隔板或隔板套或汽缸上，与隔板或隔板套或汽缸是整体结构，隔板与隔板套或汽缸是微过盈配合，使弹性结构被压缩，将上述两配合面成为密封面。

各种具体结构如下：

实施例一

参见图1、图2所示，是本发明的第一种实施方式。该密封结构是隔板1的肩胛部位与隔板套5配合，两者结合部分的隔板套5是凹槽，隔板1是凸台，两者凹凸配合。隔板1与隔板套5形成三个配合面，这三个配合面分别是：进汽侧配合面A、出汽侧配合面C和圆周配合面B。进汽侧配合面A和出汽侧配合面C上分别具有一弹性结构，该弹性结构设置在隔板1上，与隔板1是整体结构；圆周配合面B上具有一汽封齿3，汽封齿3可以任意设置在隔板1或隔板套5上。弹性结构的具体位置满足以下关系：进汽侧面的弹性结构2与出汽侧面的弹性结构4反向面之间的距离略大于凹槽的宽度，使得隔板1肩胛与隔板套5实现轴向过盈配合。弹性结构2、4被压缩后，成为密封件，使得进汽侧配合面A和出汽侧配合面C成为密封面。

实施例二

参见图3、图4、图5所示：是本发明的第二种实施方式。该密封结构是隔板1的肩胛部位与隔板套5配合，两者结合部分的隔板套5是凹槽，隔板1是凸台，两者凹凸配合。隔板1与隔板套5形成三个配合面，这三个配合面分别是：进汽侧配合面A、出汽侧配合面C和圆周配合面B。进汽侧配合面A和出汽侧配合面C上分别具有一弹性结构，该弹性结构设置在隔板套5上，与隔板套5是整体结构；圆周配合面B上具有一汽封齿3，汽封齿3可以任意设置在隔板1或隔板套5上。弹性结构的具体位置满足以下关系：进汽侧面的弹性结构2与出汽侧面的弹性结构4相向面之间的距离略小于凸台的宽度，使得隔板1肩胛与隔板套5实现轴向过盈配合。弹性结构2、4被压缩后，成为密封件，使得进汽侧配合面A和出汽侧配合面C成为密封面。

以上两种实施方式中，将隔板套换成汽缸，与隔板肩胛密封时，弹性结构的位置关系不变，也可以实现进汽侧配合面和出汽侧配合面的密封结构。

实施例三

参见图6、图7、图8所示，是本发明的第三种实施方式。该密封结构是隔板1的肩胛部位与汽缸5配合，两者结合部分的隔板1是凹槽，汽缸5是凸台，两者凹凸配合。隔板1与汽缸5形成三个配合面，这三个配合面分别是：进汽侧配合面C、出汽侧配合面A和圆周配合面B。进汽侧配合面A和出汽侧配合面C上分别具有一弹性结构，该弹性结构设置在汽缸5上，与汽缸5是整体结构；圆周配合面B上具有一汽封齿3，汽封齿3可以任意设置在隔板1或汽缸5上。弹性结构的具体位置满足以下关系：进汽侧面的弹性结构4与出汽侧面的弹性结构2反向面之间的距离略大于凹槽的宽度，使得隔板1肩胛与汽缸5实现轴向过盈配合。弹性结构2、4被压缩后，成为密封件，使得进汽侧配合面A和出汽侧配合面C成为密封面。

实施例四

参见图9、图10所示，是本发明的第四种实施方式。该密封结构是隔板1的肩胛部位与汽缸5配合，两者结合部分的隔板1是凹槽，汽缸5是凸台，两者凹凸配合。隔板1与汽缸5形成三个配合面，这三个配合面分别是：进汽侧配合面C、出汽侧配合面A和圆周配合面B。进汽侧配合面A和出汽侧配合面C上分别具有一弹性结构，该弹性结构设置在隔板1上，与隔板1是整体结构；圆周配合面B上具有一汽封齿3，汽封齿3可以任意设置在隔板1或汽缸5上。弹性结构的具体位置满足以下关系：进汽侧面的弹性结构4与出汽侧面的弹性结构2相向面之间的距离略小于凸台的宽度，使得隔板1肩胛与汽缸5实现轴向过盈配合。弹性结构2、4被压缩后，成为密封件，使得进汽侧配合面A和出汽侧配合面C成为密封面。

以上两种实施方式中，将汽缸换成隔板套，与隔板肩胛密封时，弹性结构的位置关系不变，也可以实现进汽侧配合面和出汽侧配合面的密封结构。

上述几个具体结构只是本发明的一些特例，所有的弹性结构及汽封齿都是设置在同一个部件上的。实际上，这些弹性结构和汽封齿是可以任意设置的，例如：可以将进汽侧面上的弹性结构设置在隔板上，而将出汽侧面上的弹性结构和汽封齿设置在隔板套上，其功能和效果都是一样的。为了便于加工，通常将所有弹性结构和汽封齿设置在同一个部件上，最好是在隔板上，因为隔板的几何尺寸较小，加工方便；而汽缸和隔板套的几何尺寸较大，需在大型机床上加工，需要加工出这种尺寸很小的弹性结构，加工难度较大，也不经济。

Claims (4)

1.一种汽轮机隔板肩胛密封结构，该隔板的肩胛部位与隔板套或汽缸配合，二者为凹凸配合关系，具有三个配合面，一个是进汽侧配合面，一个是出汽侧配合面，一个是圆周配合面，其特征在于：在进汽侧配合面和出汽侧配合面上分别具有一弹性结构，这些弹性结构设置在隔板、隔板套、或汽缸上，与隔板、隔板套、或汽缸是整体结构；所有配合面均为微过盈配合，使弹性结构被压缩，形成密封件，使进汽侧配合面和出汽侧配合面都成为密封面。

2.根据权利要求1所述的汽轮机隔板肩胛密封结构，其特征在于：所述圆周配合面上具有一汽封齿，设置在隔板、隔板套、或汽缸上，与隔板、隔板套、或汽缸是整体结构。

3.根据权利要求1所述的汽轮机隔板肩胛密封结构，其特征在于：该隔板的肩胛部位与隔板套配合；当隔板套是凹槽且所有弹性结构设置在隔板套上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构相向面的距离略小于凸台的宽度，使得隔板肩胛与隔板套实现轴向过盈配合；当隔板套是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在隔板套上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构反向面的距离略大于凹槽的宽度，使得隔板肩胛与隔板套实现轴向过盈配合。

4.根据权利要求1所述的汽轮机隔板肩胛密封结构，其特征在于：该隔板的肩胛部位与汽缸配合；当汽缸是凹槽且所有弹性结构设置在汽缸上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构相向面的距离略小于凸台的宽度，使得隔板肩胛与汽缸实现轴向过盈配合；当汽缸是凹槽且所有弹性结构设置在隔板上时，或当隔板是凹槽且所有弹性结构设置在汽缸上时，进汽侧面与出汽侧面弹性结构反向面的距离略大于凹槽的宽度，使得隔板肩胛与汽缸轴向过盈配合。

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