CN103899758A - 一种可消除转子激振力的t型交错式迷宫密封 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，包括扇形环，扇形环包括密封腔、转子，密封腔和转子均为扇形结构，密封腔位于转子的外侧，密封腔的内侧设置高齿，转子的外侧设置低齿，低齿上安装环形密封圈，密封腔的外侧安装安装冠，安装冠上设置弹簧凹槽。本发明利用环形密封圈与低齿构成的密封结构来使泄漏气体作用在转子上的气体力在径向方向上相互抵消。从而可消除转子所受的气体激振力，降低转子的振动，保证转动部件的平稳运行。同时高、低齿组合的密封结构还可大幅度地降低泄漏、提高密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种密封装置，具体地说是叶轮机械转子密封装置。
背景技术
目前，叶轮机械的发展对转子的要求不断提高，密封件的设计已不仅仅将降低密封通路中的泄漏量为唯一目标。对于转子动态密封而言，在阻止泄漏的同时降低转子与密封之间的磨损比单纯的降低泄漏更加重要。
大量的数值计算和试验证明：高速转动的转子会产生较明显的偏心振动，使之容易与密封发生碰摩，这样即伤害转子且能够增大密封原有间隙，降低密封性能。特别是对于广泛应用的交错式迷宫密封而言，除了转子自身质量力引起的偏心振动外，密封腔内所产生的气体作用力也能够加剧转子的振动。
发明内容
本发明的目的在于提供可消除转子激振力的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：包括扇形环，扇形环包括密封腔、转子，密封腔和转子均为扇形结构，密封腔位于转子的外侧，密封腔的内侧设置高齿，转子的外侧设置低齿，低齿上安装环形密封圈，密封腔的外侧安装安装冠，安装冠上设置弹簧凹槽。
本发明还可以包括：
1、所述的扇形环有6个，均为60度，6个扇形环拼成圆形结构。
2、高齿与转子间的间隙为0.2-1mm，环形密封圈与密封腔的距离为0.5-3mm。
3、所述的环形密封圈的截面为矩形或人字形，当环形密封圈截面为矩形时，环形密封圈和低齿的截面构成T形，当环形密封圈截面为人字形时，环形密封圈和低齿的截面构成个形。
4、所述的高齿有5个，低齿有4个，高齿与低齿之间间隔布置，环形密封圈的厚度为1-2.5mm，低齿的厚度为0.8-1.5mm，密封高齿的厚度为0.3-0.6mm，所述的弹簧凹槽为C型或波浪形弹簧片。
本发明的优势在于：在不过多地增加加工、安装难度的前提下，较好地解决密封内气体作用力引起的转子振动问题；能够在降低密封泄漏量的同时减少转子所受的激振力，起到提高转子稳定性的作用，从而增强叶轮机械整体的运行效率及安全。利用环形密封圈与低齿构成的密封结构来使泄漏气体作用在转子上的气体力在径向方向上相互抵消。从而可消除转子所受的气体激振力，降低转子的振动，保证转动部件的平稳运行。同时高、低齿组合的密封结构还可大幅度地降低泄漏、提高密封性能。
附图说明
图1a为6个扇形环组成的密封结构，图1b为环形密封圈截面为矩形时的剖面图；
图2为T型交错式迷宫密封腔示意图；
图3为环形密封圈截面为人字形时的剖面图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～3，本发明所采用的技术方案是：通过对交错齿中的低齿进行T型结构设计，使得密封腔内的流场气体作用力除了作用在转子上以外还可以以相反的方向作用在与转子连接的T型密封圈上。这样一来，大部分气体作用力在径向上能够被抵消。
在图1中，整个密封环是由6个独立的扇形环拼装而成的。6个扇环的扇形角均为60°，这样能够保证密封环与机匣的装卡、定位，同时具有安装、拆卸方便以及防止过度变形的特点。
密封的低齿2安装在转子1上，3为安装在密封环上的高齿，由低齿2与高齿3共同构成高低齿的密封结构；4为整个密封环的安装冠，其作用是将密封环与静止部件装卡固定；5为密封环顶部的弹簧凹槽，在该位置可安装C型或波浪形弹簧片，使得密封环能够小范围的径向移动从而降低对转子的碰摩；T型密封结构是通过将环形密封圈6与低齿2焊接在一起来实现的；7是为了方便安装跟拆卸的气槽。
T型密封腔内的细节如图2所示。图2中8为环形密封片6与低齿2连接的焊接位置，焊缝于连接处的两侧均布；9为密封高齿3上的过渡切割位置，目的是降低密封齿靠近转子处的厚度，可起到保护转子的作用。
高齿3采用不等厚度切割，密封低齿与密封圈为垂直焊接。安装冠顶端为开槽结构，开槽深度为2-3mm；其两侧均设有气槽。
除上述结构外，T型密封还可体现为如图3所示的结构形式。图3中10为人字结构环形密封圈，该结构也是用于接收密封腔内涡流的气体作用力。
密封的高齿与转子间的间隙为0.2-1mm。
T型密封圈与密封腔顶端的距离为0.5-3mm。
为保证强度，T型密封圈的厚度为1-2.5mm，密封低齿的厚度为0.8-1.5mm。
密封高齿的厚度为0.3-0.6mm。
本发明的原理是这样的：环形密封圈焊接在密封低齿上，与低齿一起随转子做同步转动。密封圈与密封低齿结合组成T型密封结构，该结构能够使泄漏气体产生的径向气体力作用于密封圈之上，使之与作用于转子的气体力在径向方向上相互平衡。这样一来就可以大幅度地降低转子所受的激振力，从而降低转子的振动。
Claims (9)
1.一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：包括扇形环，扇形环包括密封腔、转子，密封腔和转子均为扇形结构，密封腔位于转子的外侧，密封腔的内侧设置高齿，转子的外侧设置低齿，低齿上安装环形密封圈，密封腔的外侧安装安装冠，安装冠上设置弹簧凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的扇形环有6个，均为60度，6个扇形环拼成圆形结构。
3.根据权利要求1或2所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：高齿与转子间的间隙为0.2-1mm，环形密封圈与密封腔的距离为0.5-3mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的环形密封圈的截面为矩形或人字形，当环形密封圈截面为矩形时，环形密封圈和低齿的截面构成T形，当环形密封圈截面为人字形时，环形密封圈和低齿的截面构成个形。
5.根据权利要求3所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的环形密封圈的截面为矩形或人字形，当环形密封圈截面为矩形时，环形密封圈和低齿的截面构成T形，当环形密封圈截面为人字形时，环形密封圈和低齿的截面构成个形。
6.根据权利要求1或2所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的高齿有5个，低齿有4个，高齿与低齿之间间隔布置，环形密封圈的厚度为1-2.5mm，低齿的厚度为0.8-1.5mm，密封高齿的厚度为0.3-0.6mm，所述的弹簧凹槽为C型或波浪形弹簧片。
7.根据权利要求3所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的高齿有5个，低齿有4个，高齿与低齿之间间隔布置，环形密封圈的厚度为1-2.5mm，低齿的厚度为0.8-1.5mm，密封高齿的厚度为0.3-0.6mm，所述的弹簧凹槽为C型或波浪形弹簧片。
8.根据权利要求4所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的高齿有5个，低齿有4个，高齿与低齿之间间隔布置，环形密封圈的厚度为1-2.5mm，低齿的厚度为0.8-1.5mm，密封高齿的厚度为0.3-0.6mm，所述的弹簧凹槽为C型或波浪形弹簧片。
9.根据权利要求5所述的一种可消除转子激振力的T型交错式迷宫密封，其特征是：所述的高齿有5个，低齿有4个，高齿与低齿之间间隔布置，环形密封圈的厚度为1-2.5mm，低齿的厚度为0.8-1.5mm，密封高齿的厚度为0.3-0.6mm，所述的弹簧凹槽为C型或波浪形弹簧片。
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