CN103362576B - 一种汽缸中分面密封方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽缸中分面密封方法，包括步骤：1）.在汽缸中分面上确定变形漏汽间隙区域；2）.在确定区域的缸体上半中分面上开设上半密封键槽，在确定区域的缸体下半中分面上开设下半密封键槽，缸体上半中分面上的上半密封键槽与缸体下半中分面上的下半密封键槽形成天地对应；3）.选择线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数、且线性膨胀系数为各向异性的材料制作密封键，将制作好的密封键装配在步骤2）的汽缸中分面上天地对应的密封键槽内，以此使线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数的各向异性热膨胀密封键对汽缸中分面上的变形漏汽间隙形成密封。本发明的密封键对汽缸中分面上的变形漏汽间隙形成有效、可靠地封堵，密封可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机汽缸，具体是一种汽缸中分面密封方法。
背景技术
汽轮机是将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，其在火力、核电等电站及船舰等设备上得到了广泛应用。汽轮机做功效率的高低及运行稳定与否在很大程度上取决于汽轮机汽缸的密封性能，由于汽轮机通常是在高温、高压、高转速的环境中运行工作的，其汽缸在受热后，会发生线性热膨胀（各种材料在受热后，均有不同程度的线性热膨胀，而且相同的材料，由于结构和工作环境的不同，其线性膨胀亦存在较大差异），进而导致汽缸发生结构上的翘曲变形，使汽缸的缸体上半和缸体下半的中分面处密封结构消除，即便是给缸体上半和缸体下半的中分面处锁紧螺栓施加再大的锁紧力，也无法使缸体上半和缸体下半的中分面处密封结构复原，形成楔形缝隙，该楔形缝隙便为变形漏汽间隙，导致大量优质蒸汽泄露，其不仅降低了汽轮机做功效率，增加企业生产成本，而且大量蒸汽的泄露还会影响汽轮机的稳定性，进而增大安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种操作简单、有效封堵变形漏汽间隙、可靠性高的汽缸中分面密封方法。
本发明采用的技术方案是，一种汽缸中分面密封方法，包括下列顺序步骤：
1）. 在汽缸中分面上确定变形漏汽间隙区域；
2）. 在确定区域的缸体上半中分面上开设上半密封键槽，在确定区域的缸体下半中分面上开设下半密封键槽，缸体上半中分面上的上半密封键槽与缸体下半中分面上的下半密封键槽形成天地对应；
3）. 选择线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数、且线性膨胀系数为各向异性的材料制作密封键，将制作好的密封键装配在步骤2）的汽缸中分面上天地对应的密封键槽内，以此使线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数的各向异性热膨胀密封键对汽缸中分面上的变形漏汽间隙形成密封。
进一步的，所述密封键在汽缸中分面上天地对应密封键槽内的具体装配方法是，将密封键线性膨胀系数大的端面朝向汽缸中分面间隙，将密封键线性膨胀系数小的端面朝向密封键槽槽底。
进一步的，所述密封键采用金属硅化合物Zr5Si3或Zr3ti2Si3制成。
本发明的有益效果是：
1. 通过在汽缸中分面上变形漏汽间隙区域内设置密封键槽，并在槽内装配线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数、且线性膨胀系数为各向异性的密封键，使各向异性热膨胀的密封键对汽缸中分面上的变形漏汽间隙形成密封；
2. 通过将密封键线性膨胀系数大的端面朝向汽缸中分面间隙，使密封键在受热膨胀后，将汽缸中分面上密封键槽的壁面有效吃紧，汽缸受热产生翘曲变形后，中分面上形成的变形漏汽间隙被密封键封堵，密封键对汽缸中分面上的变形漏汽间隙形成有效、可靠地密封；将密封键线性膨胀系数小的端面朝向密封键槽槽底，保证密封键在受热膨胀后，不会将天地配合在一起的缸体上半和缸体下半顶开，密封可靠性高。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明应用的结构示意图。
图2是图1的A-A视图。
图3是图1中密封键受热膨胀的示意图。
图中代号含义：1—缸体上半；2—缸体上半；3—密封键；4—X向受热膨胀量；5—汽缸中分面；6—Y向受热膨胀量。
具体实施方式
参见图1至图3，本发明包括下列顺序步骤：1）.根据建模计算或实际观察等方式在汽缸中分面5（缸体上半1和缸体下半2组合装配在一起形成的）上确定变形漏汽间隙区域，该区域包括可能出现（即建模计算分析出的）的和已经出现（即实际观察出的）的；2）.在确定区域的缸体上半1中分面上开设上半密封键槽，在确定区域的缸体下半2中分面上开设下半密封键槽，缸体上半1中分面上的上半密封键槽与缸体下半2中分面上的下半密封键槽形成天地对应，即缸体上半1和缸体下半2组合装配在一起时，二者上的密封键槽形成四周密闭的空腔盒；3）.选择线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数、且线性膨胀系数为各向异性的材料制作密封键3，前述的各向异性材料为金属硅化合物Zr5Si3（也可以采用金属硅化合物Zr3ti2Si3代替），密封键3的尺寸应小于汽缸中分面5上密封键槽的尺寸，将制作好的密封键装配在步骤2）的汽缸中分面5上天地对应的密封键槽内，具体装配方法是，将密封键3的线性膨胀系数大的端面朝向汽缸中分面5的间隙，即密封键3的线性膨胀系数大的端面与汽缸中分面的延长面垂直（针对直面结构）或交错（针对斜面结构），将密封键3的线性膨胀系数小的端面朝向密封键槽的槽底，即密封键3的线性膨胀系数小的端面与汽缸中分面5的延长面平行（针对直面结构）或形成小锐角（针对斜面结构），以此使线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数的各向异性热膨胀密封键3对汽缸中分面5上的变形漏汽间隙形成密封。
汽轮机在运行过程中，汽缸受热后翘曲变形，在中分面上产生变形漏汽间隙，同时密封键3亦因受热产生膨胀，以密封键3横截面为平面，确定X向（与汽缸中分面5平行方向，图中的X向与汽缸中分面5重叠）和Y向（与汽缸中分面5垂直方向），密封键3线性膨胀系数大的端面因朝向汽缸中分面5的间隙，那么密封键3的该端面会产生较大的受热膨胀量，即密封键3的左、右两端分别产生X向受热膨胀量4，X向受热膨胀量4将汽缸中分面5上的密封键槽壁面吃紧，对汽缸中分面5上的变形漏汽间隙形成严密封堵；而密封键3线性膨胀系数小的端面因朝向密封键槽的槽底，那么密封键3的该端面会产生较小的受热膨胀量，即密封键3的顶部和底部分别产生Y向受热膨胀量6，Y向受热膨胀量6处在密封键槽的深度范围内，不足以将汽缸中分面5顶开，因而保障汽缸中分面5密封的可靠性。
Claims (2)
1. 一种汽缸中分面密封方法，包括下列顺序步骤：
1）. 在汽缸中分面上确定变形漏汽间隙区域；
2）. 在确定区域的缸体上半中分面上开设上半密封键槽，在确定区域的缸体下半中分面上开设下半密封键槽，缸体上半中分面上的上半密封键槽与缸体下半中分面上的下半密封键槽形成天地对应；
3）. 选择线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数、且线性膨胀系数为各向异性的材料制作密封键，将制作好的密封键装配在步骤2）的汽缸中分面上天地对应的密封键槽内，具体装配方法是，将密封键线性膨胀系数大的端面朝向汽缸中分面间隙，将密封键线性膨胀系数小的端面朝向密封键槽槽底，以此使线性膨胀系数大于汽缸线性膨胀系数的各向异性热膨胀密封键对汽缸中分面上的变形漏汽间隙形成密封。
2. 根据权利要求1所述汽缸中分面密封方法，其特征在于：所述密封键采用金属硅化合物Zr5Si3或Zr3ti2Si3制成。
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