CN104196577A - 一种新型燃气轮机静叶环刷式气封及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型燃气轮机静叶环刷式气封及其制造方法，环刷式气封包括刷子和刷封，刷封设置槽道，刷子位于刷封的槽道内；刷子由刷子前块、刷子后块以及刷丝簇组成，刷封包括刷封前背板以及刷封后背板，刷封设置径向定位面以及定位连接孔，径向定位面起到高度方向上的限位，刷封前背板以及刷封后背板通过径向定位面调整外缘对齐，通过定位连接孔中螺栓预紧。本发明能有效的密封燃气轮机高温气体，很好的提高了产品装配效率，以及成品率；本发明刷封前、后板采用可拆卸方式固定，单独零部件报废可以替换，维修成本低；配以特殊定位面，装配简单、精确。本发明加工简单，易于控制，成品率高，起到了节能降耗的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型燃气轮机静叶环刷式气封及其制造方法，属于密封设备技术领域。
背景技术
燃气轮机运行过程中，特别在临界转速附近工况，会产生较大的振动，因此对于燃气轮机内高温气体的密封，使用传统梳齿密封，为防止燃气轮机转子较大振动时，与梳齿产生碰磨，而且这种磨损是永久性的，不可恢复，从而产生严重的高温气体泄漏；而刷式气封作为一种柔性密封，转子过临界转速时，因振动加剧与密封用刷丝瞬间的接触，不会立即将刷丝磨损，当燃气轮机转子稳定工作时，高强度的刷丝会产生回弹，保持原有形态，起到较好的密封效果。
燃气轮机燃烧产生的气体具有高温、腐蚀性等特点，因此刷式气封需要定期更换，刷式气封通常等分切割后嵌入在蓖齿气封体中，常规环形刷式气封切割后会产生变形，处理成本提高。
刷封前、后背板上有连接片，通过对连接片的固定，能有效的减小切割后产生的形变量，减少了工序。
传统燃气轮机用刷式气封为整体式结构，中间工序出错会导致整体报废，损失较大。
燃气轮机用刷式气封属于易损件，需要定期更换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型燃气轮机用刷式气封及其制造方法，能够对高温气体进行有效密封，减少高温气体泄漏。
本发明的技术特征如下：
一种新型燃气轮机静叶环刷式气封，所述环刷式气封包括刷子和刷封，所述刷封设置槽道，所述刷子位于刷封的槽道内；所述刷子由刷子前块、刷子后块以及刷丝簇组成，所述刷封包括刷封前背板以及刷封后背板，所述刷封设置径向定位面以及定位连接孔，所述径向定位面起到高度方向上的限位，所述刷封前背板以及刷封后背板通过径向定位面调整外缘对齐，通过定位连接孔中螺栓预紧。
上述刷子前块和刷子后块的截面几何形状是可加工的多边形。
上述刷丝簇中的刷丝长度相等。
上述定位连接孔位于槽道上方。
一种新型燃气轮机静叶环刷式气封的制造方法，包括如下步骤：
（1）、制备刷子前、后块；
（2）、制备刷丝簇；
（3）、制备刷子；
（4）、制备刷封前背板、后背板；
（5）、装配刷封；
（6）、刷封成型。
上述步骤（2）中将固定长度的刷丝簇平铺在刷丝背板上，刷丝簇的数量取决于刷丝厚度的需求，将平铺好的刷丝簇与刷子前、后背板三者焊接或铆接成一体。
上述步骤（6）中将刷子对应放入后背板放置刷子的槽道，合上前背板，调整前背板使其与后背板外缘对齐，采用螺柱连接方案时，刷封通过螺柱预紧。
本发明所达到的有益效果：
本发明能有效的密封燃气轮机高温气体，很好的提高了产品装配效率，以及成品率；本发明刷封前、后板采用可拆卸方式固定，单独零部件报废可以替换，维修成本低；配以特殊定位面，装配简单、精确。本发明加工简单，易于控制，成品率高，起到了节能降耗的目的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中刷子的示意图。
图3是图1中刷封的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2、图3所示，一种新型燃气轮机静叶环刷式气封，环刷式气封包括刷子1和刷封2，刷封2设置槽道7，刷子1位于刷封2的槽道7内；刷子1由刷子前块8、刷子后块9以及刷丝簇10组成，刷封2包括刷封前背板3以及刷封后背板5，刷封2设置径向定位面4以及定位连接孔6，径向定位面4起到高度方向上的限位，刷封前背板3以及刷封后背板5通过径向定位面4调整外缘对齐，通过定位连接孔6中螺栓预紧。
作为优选方案，上述刷子前块8和刷子后块9的截面几何形状是可加工的多边形。
作为优选方案，上述刷丝簇10中的刷丝长度相等。
作为优选方案，上述定位连接孔6位于槽道上方。
一种新型燃气轮机静叶环刷式气封的制造方法，包括如下步骤：
（1）、制备刷子前、后块；
刷子前、后块可通过机械加工、拼接或铸造的方式获得。
（2）、制备刷丝簇；
将固定长度的刷丝簇平铺在刷丝背板上，刷丝簇的数量取决于刷丝厚度的需求，将平铺好的刷丝簇与刷子前、后背板三者焊接或铆接成一体。刷丝簇材料范围应为可以制成细丝范围之列，材料为合金丝、矿物盐丝、有机材料丝。
（3）、制备刷子；
将固定长度的刷丝簇平铺在刷丝背板上，刷丝簇的数量取决于刷丝厚度的需求，将平铺好的刷丝簇与刷子前后背板三者焊接或铆接成一体。
（4）、制备刷封前背板、后背板；
可采用机械加工的方式，或者采用精密铸造的方法获取。控制刷子槽的尺寸精度，以便与刷子配合装配，根据材质膨胀系数的不同，选择不同的配合方式，典型的配合方式为间隙配合。加工刷封前背板、后背板定位连接时，采用螺柱连接方案时，方法为配钻后攻丝。径向定位面为精加工，应达到刷封装配精度级别要求
（5）、装配刷封；
装配刷式气封，将刷子对应放入后背板放置刷子的槽道，合上前背板，调整前背板使其与后背板外缘对齐，采用螺柱连接方案时，刷封通过螺柱预紧。装配好的刷封，螺柱连接应充分预紧，螺柱头应低于刷封前背板侧面，高度差为0-1mm。
（6）、刷封成型。
刷式气封成型，装配好的刷式气封，将刷丝长度多余的部分切割去除，将刷式气封基体余量去除，对于圆环型刷式气封，刷式气封端面可切割成楔形配合面、L型配合面、以及两者结合等等，形成完整的刷式气封。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种新型燃气轮机静叶环刷式气封，其特征在于：所述环刷式气封包括刷子和刷封，所述刷封设置槽道，所述刷子位于刷封的槽道内；所述刷子由刷子前块、刷子后块以及刷丝簇组成，所述刷封包括刷封前背板以及刷封后背板，所述刷封设置径向定位面以及定位连接孔，所述径向定位面起到高度方向上的限位，所述刷封前背板以及刷封后背板通过径向定位面调整外缘对齐，通过定位连接孔中螺栓预紧。
2.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机静叶环刷式气封，其特征在于：所述刷子前块和刷子后块的截面几何形状是可加工的多边形。
3.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机静叶环刷式气封，其特征在于：所述刷丝簇中的刷丝长度相等。
4.根据权利要求1所述的一种新型燃气轮机静叶环刷式气封，其特征在于：所述定位连接孔位于槽道上方。
5.一种新型燃气轮机静叶环刷式气封的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、制备刷子前、后块；
（2）、制备刷丝簇；
（3）、制备刷子；
（4）、制备刷封前背板、后背板；
（5）、装配刷封；
（6）、刷封成型。
6.根据权利要求5所述的一种新型燃气轮机静叶环刷式气封的制造方法，其特征在于：所述步骤（2）中将固定长度的刷丝簇平铺在刷丝背板上，刷丝簇的数量取决于刷丝厚度的需求，将平铺好的刷丝簇与刷子前、后背板三者焊接或铆接成一体。
7.根据权利要求5所述的一种新型燃气轮机静叶环刷式气封的制造方法，其特征在于：所述步骤（6）中将刷子对应放入后背板放置刷子的槽道，合上前背板，调整前背板使其与后背板外缘对齐，采用螺柱连接方案时，刷封通过螺柱预紧。
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