CN103277146A - 对称式侧齿汽封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对称式侧齿汽封结构，包括汽轮机主轴和汽缸，所述汽轮机主轴上安装有汽封套筒，汽缸上安装有汽封体，汽封体上安装有汽封环，所述汽封套筒上加工有第一对称式侧齿汽封齿，汽封环上加工有第二对称式侧齿汽封齿，第一对称式侧齿汽封齿与第二对称式侧齿汽封齿相对交叉设置，采用此种汽封结构后，一方面增加了漏汽流动的长度，一方面增加了漏汽流动的阻力。故而可以有效的减少蒸汽泄漏量，提高机组的运行经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种迷宫式密封结构，更具体的说，涉及一种用于蒸汽轮机转动轴轴向密封的对称式侧齿汽封结构。
背景技术
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。又称蒸汽透平。主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等。还可以利用汽轮机的排汽或中间抽汽满足生产和生活上的供热需要 。
汽轮机有静子和转子两大部分，运行时转子高速旋转，静子固定，因此转子和静子之间必须保持一定的间隙，才能保证不相互碰磨。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。 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。 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。这些汽封可分为叶顶汽封、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。 目前，广泛采用的迷宫式密封结构是利用流体通过迷宫时产生的阻力，使流体自身的动能逐渐消耗，流量随之减小，最终实现密封状态。但在实际应用中由于诸多条件的限制，例如：转动轴转动过程中出现振动等情况，造成迷宫齿与轴体之间的间隙变大，影响密封效果，出现泄漏和渗漏等问题。
所以，如何设计一种结构简单，密封效果好的汽封机构，成为目前最需要解决的问题。
发明内容
本发明要解决的问题是为了克服现有汽封结构复杂，密封效果差等缺点，提供一种结构简单，成本低、又提高能迷宫的复杂性，使汽流在汽封齿间来回折转，有效降低漏汽量的对称式侧齿汽封结构。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种对称式侧齿汽封结构，包括汽轮机主轴和汽缸，所述汽轮机主轴上安装有汽封套筒，汽缸上安装有汽封体，汽封体上安装有汽封环，所述汽封套筒上加工有第一对称式侧齿汽封齿，汽封环上加工有第二对称式侧齿汽封齿，第一对称式侧齿汽封齿与第二对称式侧齿汽封齿相对交叉设置。
以下是本发明对上述方案的进一步优化：
第一对称式侧齿汽封齿包括第一直齿和多道对称式布置的第一横齿；第二对称式侧齿汽封齿包括第二直齿和多道对称式布置的第二横齿；第一直齿和第二直齿垂直于汽轮机主轴设置；第一横齿和第二横齿平行于汽轮机主轴且垂直于第一直齿和第二直齿设置。
进一步优化：第一横齿和第二横齿交叉设置。
保留了足够的互相移动间隙，避免了在启机和停机过程中，汽封套筒和汽封环胀差较大时，引起碰磨，影响运行的安全性和稳定性。
进一步优化：第一直齿与汽封环之间具有间隙；第二直齿与汽封套筒之间具有间隙。
汽轮机在运行时，蒸汽汽流在流经间隙时，不断的节流降压，动能升高，同时不断的来回折转，产生大量漩涡，动能转化为热能，末端汽封齿的出口汽流速度降低，从而降低漏汽流量。
采用此种汽封结构后，一方面增加了漏汽流动的长度，一方面增加了漏汽流动的阻力。故而可以有效的减少蒸汽泄漏量，提高机组的运行经济性。
本发明结构简单紧凑，安装简单，碰磨几率小，密封效果好，有效提高了汽轮机的内效率和运行稳定性。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
附图1为本发明实施例的结构示意图；
附图2为附图1中A处的放大视图。
图中：1-汽封套筒；2-汽封环；3-汽轮机主轴；4-第一对称式侧齿汽封齿；5-汽封体；6-汽缸；7-第二对称式侧齿汽封齿；8-第一直齿；9-第一横齿；10-第二直齿；11-第二横齿。
具体实施方式
实施例，如图1、图2所示，一种对称式侧齿汽封结构，包括汽轮机主轴3和汽缸6，所述汽轮机主轴3上安装有汽封套筒1，汽缸6上安装有汽封体5，汽封体5上安装有汽封环2，所述汽封套筒1上加工有第一对称式侧齿汽封齿4，汽封环2上加工有第二对称式侧齿汽封齿7。第一对称式侧齿汽封齿4与第二对称式侧齿汽封齿7相对交叉设置。
第一对称式侧齿汽封齿4包括第一直齿8和多道对称式布置的第一横齿9。
第二对称式侧齿汽封齿包括第二直齿10和多道对称式布置的第二横齿11。
第一直齿8和第二直齿10垂直于汽轮机主轴3设置；
第一横齿9和第二横齿11平行于汽轮机主轴3且垂直于第一直齿8和第二直齿10设置。
第一横齿9和第二横齿11交叉设置，保留了足够的互相移动间隙，避免了在启机和停机过程中，汽封套筒和汽封环胀差较大时，引起碰磨，影响运行的安全性和稳定性。
第一直齿8与汽封环2之间具有间隙d1。
第二直齿10与汽封套筒1之间具有间隙d2。
汽轮机在运行时，蒸汽汽流在流经间隙时，不断的节流降压，动能升高，同时不断的来回折转，产生大量漩涡，动能转化为热能，末端汽封齿的出口汽流速度降低，从而降低漏汽流量。
Claims (4)
1.一种对称式侧齿汽封结构，包括汽轮机主轴（3）和汽缸（6），所述汽轮机主轴（3）上安装有汽封套筒（1），汽缸（6）上安装有汽封体（5），汽封体（5）上安装有汽封环（2），其特征在于：
所述汽封套筒（1）上加工有第一对称式侧齿汽封齿（4），汽封环（2）上加工有第二对称式侧齿汽封齿（7），第一对称式侧齿汽封齿（4）与第二对称式侧齿汽封齿（7）相对交叉设置。
2.根据权利要求1所述的对称式侧齿汽封结构，其特征在于：
第一对称式侧齿汽封齿（4）包括第一直齿（8）和多道对称式布置的第一横齿（9）；第二对称式侧齿汽封齿包括第二直齿（10）和多道对称式布置的第二横齿（11）；第一直齿（8）和第二直齿（10）垂直于汽轮机主轴（3）设置；第一横齿（9）和第二横齿（11）平行于汽轮机主轴（3）且垂直于第一直齿（8）和第二直齿（10）设置。
3.根据权利要求2所述的对称式侧齿汽封结构，其特征在于：
第一横齿（9）和第二横齿（11）交叉设置。
4.根据权利要求2或3所述的对称式侧齿汽封结构，其特征在于：
第一直齿（8）与汽封环（2）之间具有间隙（d1）；第二直齿（10）与汽封套筒（1）之间具有间隙（d2）。
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Country Status (1)
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2013
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