CN103541776A - 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 - Google Patents
一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103541776A CN103541776A CN201310481579.3A CN201310481579A CN103541776A CN 103541776 A CN103541776 A CN 103541776A CN 201310481579 A CN201310481579 A CN 201310481579A CN 103541776 A CN103541776 A CN 103541776A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- seal structure
- gas turbine
- seal
- wheel disc
- wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000004443 Ricinus communis Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，涉及燃气轮机轮盘间的密封结构。该结构包括多个轮盘，在每级轮盘上安装有动叶片，在燃气轮机机匣上安装有静叶片，静叶片与所对应的轮盘之间安装有封严结构，相邻轮盘之间的摩擦传扭面处加工有多个径向骑缝销钉，相邻两个轮盘的封严结构之间的轴向距离L大于或等于径向骑缝销钉孔的孔径；在相邻两个轮盘封严结构之间安装有阶梯状密封环；在所述阶梯状密封环的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构；前一个轮盘的封严结构、后一个轮盘的封严结构和中间封严结构形式一致。本发明减少了由于设置径向骑缝销钉而产生的气体泄漏，有效改善了燃气轮机轮盘间的密封效果，提高了燃气轮机整体效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机的结构设计，特别涉及燃气轮机轮盘间的密封结构。
背景技术
压气机、燃烧室和涡轮是组成燃气轮机的三大部件，其中压气机和涡轮一般由多个轮盘组成。为减少轮盘间气体的轴向泄露，提高工作效率，需要在轮盘间增加相应的密封结构。
随着现代燃气轮机技术的发展，轮盘间的连接结构多采用分布式拉杆结构，此结构具有结构紧凑、装配简单等优点。但采用此连接结构时，轮盘间主要依靠摩擦力来传递扭矩。然而轮盘间的摩擦力是有限的，在燃气轮机机组短路、紧急停机等特殊情况下会出现摩擦力不足，传扭不足的现象。
为解决这一问题，就需要增加拉杆的数量或增大拉杆的直径，但是为了降低设计成本和装配方便，分布式拉杆的数量和直径不可能无限制地增大。目前更经济的解决办法是在轮盘之间增加径向骑缝销钉，作为特殊情况下的辅助传扭。
为了加工需要，增加径向骑缝销钉时，需在轮盘间轴向密封处开孔，这就导致压气机轮盘或涡轮轮盘间的气体泄漏量增大，从而极大地降低了燃气轮机的效率。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，在增加骑缝销钉又节约成本的同时，不会增加轮盘间气体的泄漏量，保证部件和整个燃气轮机的效率。
本发明多采用的技术方案如下：
一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，该结构多个轮盘，在每级轮盘上安装有动叶片，在燃气轮机机匣上安装有静叶片，静叶片与所对应的轮盘之间安装有封严结构，相邻轮盘之间的摩擦传扭面处加工有多个径向骑缝销钉，其特征在于：相邻两个轮盘的封严结构之间的轴向距离L大于或等于径向骑缝销钉孔的孔径；在相邻两个轮盘封严结构之间安装有阶梯状密封环；在所述阶梯状密封环的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构；前轮盘的封严结构、后轮盘的封严结构和中间封严结构形式一致。
本发明的技术特征还在于：所述阶梯状密封环两侧的圆环径向厚度h1为中间圆环径向厚度h2的1/5～1/2。
本发明所述封严结构采用蓖齿、石墨、刷式或蜂窝封严。所述的径向骑缝销钉的个数在3～12之间。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：本发明在轮盘间轴向密封处安装阶梯状密封环，并在阶梯状密封环的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构，增强了轮盘间轴向密封效果，减少了由于设置径向骑缝销钉而产生的气体泄漏，有效地提高了燃气轮机整机效率。
附图说明
图1是现有技术中燃气轮机轮盘间轴向密封结构示意图。
图2是本发明中燃气轮机轮盘间轴向密封结构实施例的结构示意图。
图3是阶梯状密封环的结构图。
图中符号说明如下：1a-前轮盘；1b-后轮盘；2a-前动叶片；2b-后动叶片；3-静叶片；4-燃气轮机机匣；5-摩擦传扭面；6-径向骑缝销钉；7-阶梯状密封环；8a-前轮盘的封严结构；8b-后轮盘的封严结构；8c-中间封严结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理、结构和具体实施方式做进一步的说明。
图1是现有技术中燃气轮机轮盘间轴向密封结构示意图。该结构包括多个轮盘，在每个轮盘上安装有动叶片，在燃气轮机机匣上安装有静叶片3，静叶片与所对应的轮盘之间安装有封严结构。
为了解决燃气轮机传扭不足的问题，需要在轮盘间摩擦传扭面5处增加径向骑缝销钉孔6，为了加工需要，需在轮盘间轴向密封处开孔。该措施将导致轮盘间轴向密封处出现大的缺口，从而引起气体泄漏，降低燃气轮机机组整机效率。
图2是本发明中燃气轮机轮盘间轴向密封结构实施例的结构示意图，该密封结构包括前轮盘1a、后轮盘1b，在前轮盘1a上安装有前动叶片2a，在后轮盘2b上安装有后动叶片2b，静叶片3安装在燃气轮机机匣4上，静叶片3与前轮盘间安装有前轮盘的封严结构8a，静叶片3与第二轮盘间安装有后轮盘的封严结构8b；轮盘之间的摩擦传扭面5处加工有多个径向骑缝销钉6，径向骑缝销钉的个数优选在3-12之间。在前轮盘的封严结构8a与后轮盘的封严结构8b之间安装有阶梯状密封环7；在所述阶梯状密封环7的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构8c。前轮盘的封严结构8a、后轮盘的封严结构8b和中间封严结构的封严结构形式保持一致。为了安装方便起见，所述前轮盘的封严结构8a与后轮盘的封严结构8b之间的轴向距离L大于或等于径向骑缝销钉孔的孔径。
图3是阶梯状密封环的结构示意图。阶梯状密封环7的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构8c，本实施例中采用蓖齿封严结构。所述中间封严结构8c还可采用石墨封严、刷式封严或蜂窝封严。阶梯状密封环7两侧的圆环径向厚度h1为中间圆环径向厚度h2的1/5～1/2。在所述阶梯状密封环7的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构8c，解决了由于在燃气轮机摩擦传扭面5处增加径向骑缝销钉6所带来的封严缺口，达到了提高燃气轮机整机效率的作用。
Claims (4)
1.一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，该结构包括多个轮盘，在每级轮盘上安装有动叶片，在燃气轮机机匣(4)上安装有静叶片，静叶片与所对应的轮盘之间安装有封严结构，相邻轮盘之间的摩擦传扭面(5)处加工有多个径向骑缝销钉(6)，其特征在于：相邻两个轮盘的封严结构之间的轴向距离L大于或等于径向骑缝销钉孔的孔径；在相邻两个轮盘封严结构之间安装有阶梯状密封环(7)；在所述阶梯状密封环(7)的中间圆环的圆周上加工有中间封严结构(8c)；前轮盘的封严结构(8a)、后轮盘的封严结构(8b)和中间封严结构(8c)形式一致。
2.如权利要求1所述的一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，其特征在于：所述阶梯状密封环(7)两侧的圆环径向厚度h1为中间圆环径向厚度h2的1/5～1/2。
3.如权利要求1所述的一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，其特征在于：所述前轮盘的封严结构(8a)、后轮盘的封严结构(8b)和中间封严结构(8c)采用蓖齿、石墨、刷式或蜂窝封严。
4.如权利要求1所述的一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构，其特征在于：所述的径向骑缝销钉(6)的个数在3～12之间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310481579.3A CN103541776B (zh) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310481579.3A CN103541776B (zh) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103541776A true CN103541776A (zh) | 2014-01-29 |
| CN103541776B CN103541776B (zh) | 2015-12-30 |
Family
ID=49965584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310481579.3A Active CN103541776B (zh) | 2013-10-15 | 2013-10-15 | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103541776B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104389644A (zh) * | 2014-11-15 | 2015-03-04 | 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 | 一种新型涡轮机承扭转子密封结构 |
| CN107605538A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-19 | 华能国际电力股份有限公司 | 超临界二氧化碳透平阶梯轮盘及其设计方法 |
| CN112302731A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-02 | 西北工业大学 | 一种用于涡轮盘多排渐缩型圆柱孔状的径向轮缘密封结构 |
| CN112523814A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-19 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种高压压气机出口封严装置 |
| CN114320487A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-04-12 | 中国航发贵阳发动机设计研究所 | 一种蓖齿封严结构及适用于蓖齿封严结构的方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4820119A (en) * | 1988-05-23 | 1989-04-11 | United Technologies Corporation | Inner turbine seal |
| US5338154A (en) * | 1993-03-17 | 1994-08-16 | General Electric Company | Turbine disk interstage seal axial retaining ring |
| CN1392917A (zh) * | 2000-09-20 | 2003-01-22 | 通用电气公司 | 用于提高涡轮机效率的蒸汽式燃气轮机的组件和方法 |
| JP2003343206A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-12-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンのシール方法およびシール構造 |
| US20080044284A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | United Technologies Corporation | Segmented fluid seal assembly |
| CN101845996A (zh) * | 2009-01-14 | 2010-09-29 | 通用电气公司 | 用于在燃气轮机中减少二次空气流的装置和系统 |
| CN101852100A (zh) * | 2009-03-24 | 2010-10-06 | 通用电气公司 | 用于涡轮级间密封环的方法和设备 |
| CN102996258A (zh) * | 2011-09-08 | 2013-03-27 | 通用电气公司 | 不连续的环密封件 |
| CN203515684U (zh) * | 2013-10-15 | 2014-04-02 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 |
-
2013
- 2013-10-15 CN CN201310481579.3A patent/CN103541776B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4820119A (en) * | 1988-05-23 | 1989-04-11 | United Technologies Corporation | Inner turbine seal |
| US5338154A (en) * | 1993-03-17 | 1994-08-16 | General Electric Company | Turbine disk interstage seal axial retaining ring |
| CN1392917A (zh) * | 2000-09-20 | 2003-01-22 | 通用电气公司 | 用于提高涡轮机效率的蒸汽式燃气轮机的组件和方法 |
| JP2003343206A (ja) * | 2002-05-21 | 2003-12-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンのシール方法およびシール構造 |
| US20080044284A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | United Technologies Corporation | Segmented fluid seal assembly |
| CN101845996A (zh) * | 2009-01-14 | 2010-09-29 | 通用电气公司 | 用于在燃气轮机中减少二次空气流的装置和系统 |
| CN101852100A (zh) * | 2009-03-24 | 2010-10-06 | 通用电气公司 | 用于涡轮级间密封环的方法和设备 |
| CN102996258A (zh) * | 2011-09-08 | 2013-03-27 | 通用电气公司 | 不连续的环密封件 |
| CN203515684U (zh) * | 2013-10-15 | 2014-04-02 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104389644A (zh) * | 2014-11-15 | 2015-03-04 | 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 | 一种新型涡轮机承扭转子密封结构 |
| CN107605538A (zh) * | 2017-10-10 | 2018-01-19 | 华能国际电力股份有限公司 | 超临界二氧化碳透平阶梯轮盘及其设计方法 |
| CN107605538B (zh) * | 2017-10-10 | 2023-09-15 | 华能国际电力股份有限公司 | 超临界二氧化碳透平阶梯轮盘及其设计方法 |
| CN112302731A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-02 | 西北工业大学 | 一种用于涡轮盘多排渐缩型圆柱孔状的径向轮缘密封结构 |
| CN112302731B (zh) * | 2020-10-27 | 2022-11-18 | 西北工业大学 | 一种用于涡轮盘多排渐缩型圆柱孔状的径向轮缘密封结构 |
| CN112523814A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-03-19 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种高压压气机出口封严装置 |
| CN112523814B (zh) * | 2020-12-01 | 2022-11-22 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种高压压气机出口封严装置 |
| CN114320487A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-04-12 | 中国航发贵阳发动机设计研究所 | 一种蓖齿封严结构及适用于蓖齿封严结构的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103541776B (zh) | 2015-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103541776B (zh) | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 | |
| GB2487696A (en) | Retaining ring assembly and supporting flange for said ring | |
| CN203515684U (zh) | 一种燃气轮机轮盘间的轴向密封结构 | |
| CN102758791A (zh) | 高吸入压力离心泵 | |
| CN104074795A (zh) | 一种高速轴密封结构 | |
| CN202273908U (zh) | 煤气加压风机的主轴密封结构 | |
| CN201187477Y (zh) | 瓦斯离心鼓风机叶轮装置 | |
| CN204402578U (zh) | 一种燃气轮机透平静叶弹性密封结构 | |
| CN201044385Y (zh) | 电机轴的密封结构 | |
| SI2173974T1 (sl) | Segment toplotnega ščita za stator plinske turbine | |
| CN204609955U (zh) | 一种多齿波纹片弹性密封装置 | |
| CN105386794A (zh) | 涡轮盘刚度自增强的涡轮结构 | |
| CN201547008U (zh) | 离心压缩机平衡盘密封装置 | |
| CN106703900A (zh) | 一种新型自调整弹簧式汽封 | |
| CN107630721A (zh) | 一种等分圆周拼接式刷式密封 | |
| CN104564174B (zh) | 一种燃气轮机透平静叶弹性密封结构 | |
| CN203962946U (zh) | 一种齿轮箱的旋转轴密封结构 | |
| CN202047870U (zh) | 一种改进的300mw汽轮机转子密封结构 | |
| CN202812206U (zh) | 一种新型柔性式薄片齿密封环 | |
| CN201025075Y (zh) | 汽轮机低直径汽封 | |
| CN203051115U (zh) | 一种新型低噪声压缩机 | |
| CN202360725U (zh) | 风电齿轮箱的密封结构 | |
| CN208564648U (zh) | 一种汽轮机汽封组件 | |
| CN203081512U (zh) | 汽轮机后汽封装置 | |
| CN202181927U (zh) | 一种蒸汽动力装置的隔板汽封 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Axial seal structure between a kind of gas turbine wheel disk Effective date of registration: 20161104 Granted publication date: 20151230 Pledgee: Tsinghua Holdings Co., Ltd. Pledgor: Beijing Huatsing Gas Turbine & IGCC Technology Co., Ltd. Registration number: 2016990000853 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20190820 Granted publication date: 20151230 |
|
| PD01 | Discharge of preservation of patent | ||
| PD01 | Discharge of preservation of patent |
Date of cancellation: 20191230 Granted publication date: 20151230 |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200226 Address after: 102209 Beijing Changping District in the future of the national electric investment group Park in the future science city south of Beijing Patentee after: China United heavy-duty gas turbine technology Co., Ltd. Address before: 100084 No. 8, building 1, No. 1001, Zhongguancun East Road, Beijing, Haidian District Patentee before: Beijing Huatsing Gas Turbine & IGCC Technology Co.,Ltd. |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20191211 Granted publication date: 20151230 Pledgee: Tsinghua Holdings Co.,Ltd. Pledgor: Beijing Huatsing Gas Turbine & IGCC Technology Co.,Ltd. Registration number: 2016990000853 |