CN104632413A - 一种燃气轮机燃压缸转静密封结构 - Google Patents

一种燃气轮机燃压缸转静密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及燃气轮机技术领域，公开了一种燃气轮机燃压缸转静密封结构，其包括密封构件，所述密封构件设置在燃压缸和转子之间的环向间隙中，所述燃压缸上设有环形槽，所述密封构件的外圆周设有多个安装槽，所述密封构件与所述燃压缸通过定位销连接，所述定位销的一端为圆柱段，所述定位销的另一端设有分别位于其轴线两侧的切削平面，所述定位销的圆柱段插入所述环形槽中，所述定位销设有切削平面的一端插入所述安装槽中。本发明能够使得密封构件始终和转子保持同心，以增加密封效果。

Description

一种燃气轮机燃压缸转静密封结构
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，特别是涉及一种燃气轮机燃压缸转静密封结构。
背景技术
现代燃气轮机技术的不断革新和发展，为提高燃机的整体热效率，涡轮前温度不断升高。涡轮动叶作为高速旋转部件同时工作于极高的温度环境之下，仅依靠材料使用温度的提高已经无法满足实际使用需求，涡轮动叶必须采取一定形式的冷却。涡轮动叶的冷却气一般来自压气机抽气，随着冷却要求越来越高，抽气量需求也越来越大，将导致燃气轮机热效率的下降。
因此一种较为理想的方法是，从压气机1所抽出的空气，经过冷却器4，将压气机1抽气的温度进一步降低，以减少抽气的流量，增加整机的热循环效率。但采用这种方案进行冷却，一个不可避免的问题就是，如何将冷却后的压气机1抽气，重新引入转子内部，以便冷却透平动叶7；即压气机1抽气经由冷却器4冷却后，通过一根引气管5，穿过燃压缸3，进入转静盘腔6，然后进入转子对涡轮动叶7进行冷却。
如图1和图2所示，为避免冷却后的空气向前泄露，将更多的冷却气引入涡轮动叶7，需要在燃压缸前部和转子之间设置中间密封件2，由于在工作状况下，燃压缸3会向外变形，而中间密封件2的温度较低变形量小于燃压缸3，会在配合处形成较大的热应力，最终导致裂纹，由于中间密封件2处于燃气轮机机组的中间位置，多个气缸的同心度加工和装配的累积误差在此处最大，因此中间密封件2同转子之间的同心度较差，密封效果也较差。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何使得密封构件始终和转子保持同心，以增加密封效果。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种燃气轮机燃压缸转静密封结构，其包括密封构件，所述密封构件设置在燃压缸和转子之间的环向间隙中，所述燃压缸上设有环形槽，所述密封构件的外圆周设有多个安装槽，所述密封构件与所述燃压缸通过定位销连接，所述定位销的一端为圆柱段，所述定位销的另一端设有分别位于其轴线两侧的切削平面，所述定位销设有切削平面的一端插入所述安装槽中，所述定位销的圆柱段插入所述环形槽中。
其中，两个所述切削平面相互平行。
其中，所述密封构件的外圆周设有四个安装槽，所述四个安装槽均布在所述密封构件的外圆周。
其中，所述密封构件的外圆周设有四个安装槽，其中两个所述安装槽分别设于所述密封构件的正上方和正下方，另外两个所述安装槽分别与位于正下方的安装槽呈夹角小于45度设置。
其中，所述安装槽的形状与所述定位销设有切削平面的一端的形状相匹配。
其中，多个所述安装槽的中心线指向所述密封构件的圆心。
其中，所述定位销与所述安装槽连接后留有调整间隙。
其中，所述密封构件套设在所述转子上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种燃气轮机燃压缸转静密封结构，采用在燃压缸上设有环形槽，在密封构件的外圆周设有多个安装槽，所述密封构件与所述燃压缸通过定位销连接，所述定位销的一端为圆柱段，所述定位销的另一端设有分别位于其轴线两侧的切削平面，所述定位销设有切削平面的一端插入所述安装槽中，所述定位销的圆柱段插入所述环形槽中；通过调整两个切削平面的加工量，从而调整密封构件的偏心情况，使得密封构件与转子之间保证同轴度。
附图说明
图1为现有技术下燃气轮机燃压缸密封构件的安装示意图；
图2为图1中I-I处的局部放大图；
图3为本发明一种燃气轮机燃压缸转静密封结构的连接示意图；
图4为本发明一种燃气轮机燃压缸转静密封结构中密封构件与定位销的连接示意图；
图5为本发明一种燃气轮机燃压缸转静密封结构中的定位销的结构示意图；
图6为图5的俯视图。
图中：1：压气机；2：中间密封件；3：燃压缸；4：冷却器；5：引气管；6：转静盘腔；7：透平动叶；8：转子；9：密封构件；10：安装槽；11：定位销；11a：圆柱段；11b：切削平面；11c：定位销的顶端。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图3-6所示，为本发明提供的一种燃气轮机燃压缸转静密封结构，其包括密封构件9，所述密封构件9设置在燃压缸和转子8之间的环向间隙中，具体地，所述密封构件9套设在所述转子8上，所述燃压缸上与所述转子8相对的圆周面上设有环形槽，所述密封构件9的外圆周设有多个安装槽10，所述密封构件9与所述燃压缸通过定位销11连接，所述定位销11的一端为圆柱段11a，所述定位销11的另一端设有分别位于其轴线两侧的切削平面11b，且两个所述切削平面11b相互平行，所述定位销11设有两个切削平面11b的一端插入所述安装槽10中，所述安装槽10的形状与所述定位销11设有切削平面11b的一端的形状相匹配，所述定位销11的圆柱段11a插入所述环形槽中，通过调整两个切削平面11b的加工量，从而调整密封构件9的偏心，以保证密封构件9与转子8之间同轴度。
如图4所示，具体地，所述密封构件9的外圆周优选设有四个安装槽10，理论上，所述四个安装槽10均布在所述密封构件9的外圆周，分别位于所述密封构件9的正上方、正下方、正左方和正右方；从而便于调整密封构件9的偏心，例如，通过调整位于正上方和正下方的定位销11的切削平面11b的加工量，从而调整密封构件9的上下偏心；通过调整位于正左方和正右方的定位销11的切削平面11b的加工量，从而调整密封构件9的左右偏心。
所述安装槽10的另一种设置方式：所述密封构件9的外圆周设有四个安装槽10，在实际应用中，由于密封构件9为两个半圆环对接设置，在水平中分面上存在接缝，无法设置安装槽10，因此，其中两个所述安装槽10分别设于所述密封构件9的正上方和正下方，另外两个所述安装槽10分别与位于正下方的安装槽10呈夹角小于45度设置，以避开所述水平中分面设置。
具体地，多个所述安装槽10的中心线指向所述密封构件9的圆心，进而指向转子8的轴心，保证冷热变形时，密封构件9始终和转子8保持同心。
其中，所述定位销的顶端11c与所述安装槽10连接后留有调整间隙，以方便在受热情况下，所述密封构件9能够沿径向自由变形，从而减小热应力。
由以上实施例可以看出，本发明结构设计巧妙，能够保证密封构件9与转子8之间的同轴度；也能够避免过大的热应力。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，包括密封构件，所述密封构件设置在燃压缸和转子之间的环向间隙中，所述燃压缸上设有环形槽，所述密封构件的外圆周设有多个安装槽，所述密封构件与所述燃压缸通过定位销连接，所述定位销的一端为圆柱段，所述定位销的另一端设有分别位于其轴线两侧的切削平面，所述定位销的圆柱段插入所述环形槽中，所述定位销设有切削平面的一端插入所述安装槽中。
2.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，两个所述切削平面相互平行。
3.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，所述密封构件的外圆周设有四个安装槽，所述四个安装槽均布在所述密封构件的外圆周。
4.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，所述密封构件的外圆周设有四个安装槽，其中两个所述安装槽分别设于所述密封构件的正上方和正下方，另外两个所述安装槽分别与位于正下方的安装槽呈夹角小于45度设置。
5.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，所述安装槽的形状与所述定位销设有切削平面的一端的形状相匹配。
6.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，多个所述安装槽的中心线指向所述密封构件的圆心。
7.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，所述定位销与所述安装槽连接后留有调整间隙。
8.如权利要求1所述的燃气轮机燃压缸转静密封结构，其特征在于，所述密封构件套设在所述转子上。
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