CN109253260A - 一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置 - Google Patents

Abstract

一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，它涉及能源动力技术领域。本发明为解决现有燃气轮机滑油系统容易发生泄漏，导致轴承发生故障的问题。本发明包括密封盖、密封静环和动环，密封盖套装在涡轮轴上且设置在轴承的外侧，密封盖与外壳体固接，动环设置在密封盖与轴承之间，动环的形状为L形，动环的水平端套装在涡轮轴上，动环竖直端的外端面与涡轮轴的外圆周侧壁和密封盖的内圆周侧壁之间组成一个环形槽，环形槽内设有密封静环，动环竖直端的外端面上沿圆周方向均布设有多个旗形槽。本发明用于燃气轮机。

Description

一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置

技术领域

本发明涉及能源动力技术领域，具体涉及一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置。

背景技术

在燃气轮机运行过程中，燃气带动转子高速旋转，将燃气内能转换为机械功，转子的支撑系统一般采用需要滑油润滑和冷却的滚动轴承和滑动轴承。转子转速动辄几千转每分钟甚至上万转每分钟，因此轴承是否能够可靠运行直接关系到燃机的安全性、可靠性和使用寿命，如果轴承发生故障，往往会造成机毁人亡的恶劣事故，而轴承一般设置在燃机内部，检查、修理和更换都需要较长的周期和成本。要保证轴承的可靠运行，就要保证滑油系统的运行稳定性，而滑油系统泄露会导致滑油量不足，轴承冷却不充分、超温、轴承润滑不充分、轴承磨损等各种问题。

发明内容

本发明为了解决现有燃气轮机滑油系统容易发生泄漏，导致轴承发生故障的问题，进而提出一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置包括密封盖、密封静环和动环，密封盖套装在涡轮轴上且设置在轴承的外侧，密封盖与外壳体固接，动环设置在密封盖与轴承之间，动环的形状为L形，动环的水平端套装在涡轮轴上，动环竖直端的外端面与涡轮轴的外圆周侧壁和密封盖的内圆周侧壁之间组成一个环形槽，环形槽内设有密封静环，动环竖直端的外端面上沿圆周方向均布设有多个旗形槽。

本发明与现有技术相比包含的有益效果是：

本发明通过带旗形槽的动环与石墨材料的静环配合，实现滑油密封，降低了石墨静环的磨损速度，降低了滑油的泄露，滑油的寿命延长70％，提高了轴承和滑油密封系统的使用寿命，进而提高了燃机轮机的整机使用寿命和可靠性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中的A处放大图；

图3是本发明中动环4的竖直端的主视图，其中箭头方向表示动环4的旋转方向；

图4是图3中的G向视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置包括密封盖2、密封静环3和动环4，密封盖2套装在涡轮轴1上且设置在轴承5的外侧，密封盖2与外壳体6固接，动环4设置在密封盖2与轴承 5之间，动环4的形状为L形，动环4的水平端套装在涡轮轴1上，动环4竖直端的外端面与涡轮轴1的外圆周侧壁和密封盖2的内圆周侧壁之间组成一个环形槽8，环形槽8内设有密封静环3，动环4竖直端的外端面上沿圆周方向均布设有多个旗形槽4-1。

本发明的目的是用于滑油系统的滑油密封。

密封盖2安装在外壳体6上，动环4安装在涡轮轴1上，动环4与涡轮轴1形成一个环槽8，环槽8内安装密封静环3，轴承5套装在涡轮轴1上，轴承5的外侧设有减震器 7，减震器7设置在外壳体6内，密封盖2、密封静环3和动环4的配合，实现了滑油腔的端面密封。

机组运行时动环4随涡轮轴1一起转动，转速与涡轮轴1相同。此时高压空气通过涡轮轴1的内孔经过孔B进入腔室C，再通过间隙D，进入间隙E，高压空气的压力要高于轴承腔内的压力，使密封静环3紧贴在动环4上，这时密封静环3以较低的转速随动环4 转动。高压空气通过间隙E后，进入动环4和密封静环3的配合面F，此时空气进入旗形槽4-1中，使动环4和密封静环3之间形成气膜，减小动环4与密封静环3的接触面积，减小摩擦力，进而减小密封静环3的磨损。

通过带旗形槽4-1的动环4的滑油密封装置，降低了滑油的泄露，有效提高了轴承的寿命，进而提高了燃机轮机的整机使用寿命和可靠性。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述旗形槽4-1包括深槽4-1-1和浅槽4-1-2，深槽4-1-1的形状为杆状，深槽4-1-1沿动环4的径向方向设置，浅槽4-1-2的形状为矩形，浅槽4-1-2垂直设置在深槽4-1-1的后侧，深槽4-1-1与浅槽4-1-2相连通。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

高压空气通过间隙E后，进入动环4和密封静环3的配合面F，此时空气先进入动环4的深槽4-1-1，由于动环4与密封静环3存在较大的相对运动，形成较大的周向气动力，将进入深槽4-1-1的空气挤入浅槽4-1-2中，再压入动环4和密封静环3的配合面，形成气膜，减小动环4与密封静环3的接触面积，减小摩擦力，进而减小密封静环3的磨损。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述浅槽4-1-2后端的两侧设有槽倒角4-1-3。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。

如此设计便于在浅槽4-1-2中形成一个整体的气膜，有效减少动环4与密封静环3的接触面积。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述密封静环3的外圆周侧壁与密封盖2的内圆周侧壁相配合，密封静环3的内端面与动环4竖直端的外端面相配合。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二或三相同。

密封盖2与密封静环3的外圆配合，实现滑油腔的径向密封，动环4与密封静环3 的端面配合，实现滑油腔的端面密封。

具体实施方式五：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述动环4的水平端与竖直端的连接处设有环倒角4-2。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。

如此设计以增强动环4的强度。

具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述密封静环3为石墨密封静环。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三或五相同。

如此设计采用石墨材质制作的密封静环3，使密封静环3具有耐磨和自润滑的特性，能够有效降低密封静环3的磨损。

具体实施方式七：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述密封静环3包括两个静圆环，两个静圆环相对设置。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式六相同。

如此设计可以进一步降低密封静环3的磨损率。

工作原理

通过带有旗形槽4-1的动环4和用石墨制造的密封静环3，通过端面配合,实现动、静之间的滑油密封，机组运行时，通过高压空气将密封静环3压到动环4表面，动环4随转子转动，密封静环3随转子随动，密封静环3和动环4有较大的相对转动，通过旗形槽 4-1，在动环4和密封静环3之间形成气膜，达到密封滑油和减少磨损的目的。

Claims (7)

1.一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置包括密封盖(2)、密封静环(3)和动环(4)，密封盖(2)套装在涡轮轴(1)上且设置在轴承(5)的外侧，密封盖(2)与外壳体(6)固接，动环(4)设置在密封盖(2)与轴承(5)之间，动环(4)的形状为L形，动环(4)的水平端套装在涡轮轴(1)上，动环(4)竖直端的外端面与涡轮轴(1)的外圆周侧壁和密封盖(2)的内圆周侧壁之间组成一个环形槽(8)，环形槽(8)内设有密封静环(3)，动环(4)竖直端的外端面上沿圆周方向均布设有多个旗形槽(4-1)。

2.根据权利要求1所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述旗形槽(4-1)包括深槽(4-1-1)和浅槽(4-1-2)，深槽(4-1-1)的形状为杆状，深槽(4-1-1)沿动环(4)的径向方向设置，浅槽(4-1-2)的形状为矩形，浅槽(4-1-2)垂直设置在深槽(4-1-1)的后侧，深槽(4-1-1)与浅槽(4-1-2)相连通。

3.根据权利要求2所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述浅槽(4-1-2)后端的两侧设有槽倒角(4-1-3)。

4.根据权利要求1、2或3所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述密封静环(3)的外圆周侧壁与密封盖(2)的内圆周侧壁相配合，密封静环(3)的内端面与动环(4)竖直端的外端面相配合。

5.根据权利要求4所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述动环(4)的水平端与竖直端的连接处设有环倒角(4-2)。

6.根据权利要求1、2、3或5所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述密封静环(3)为石墨密封静环。

7.根据权利要求6所述一种燃气轮机用带旗形槽动环的滑油密封装置，其特征在于：所述密封静环(3)包括两个静圆环，两个静圆环相对设置。