CN113653803B - 轴封结构和具有其的燃气轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴封结构和具有其的燃气轮机，所述轴封结构包括：转轴和密封部件，所述密封部件包括环体和篦齿圈，所述篦齿圈具有多个篦齿，所述环体内设有轴孔，所述转轴穿过所述轴孔且相对所述轴孔可枢转，多个所述篦齿沿所述轴孔的周向排布以围成密封面，所述转轴的轴线位于所述轴孔的中心线的下方，所述密封面的中心线与所述转轴的轴线大体重合。本发明的轴封结构的密封效果较好且使用寿命较长。

Description

轴封结构和具有其的燃气轮机
技术领域
本发明涉及燃气轮机的技术领域，具体地，涉及一种轴封结构和具有其的燃气轮机。
背景技术
燃气轮机工作时，箱体充满着油雾，其中有一部分润滑油贴着转轴的表面轴向流动，而支撑轴承的后轴封具有阻止油雾及沿轴表面流动的润滑油泄漏的作用。相关技术中，轴封通常由多个篦齿组成，轴封利用篦齿箱体与转轴之间的径向间隙以减少油雾的泄漏。但是由于转轴受到重力的作用会产生一定的挠性变形，进而降低了轴封的密封效果，且使用寿命较低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种密封效果好且使用寿命长的轴封结构。
本发明的实施例提出一种燃气轮机。
根据本发明的实施例的轴封结构，包括：转轴和密封部件，所述密封部件包括环体和篦齿圈，所述篦齿圈具有多个篦齿，所述环体内设有轴孔，所述转轴穿过所述轴孔且相对所述轴孔可枢转，多个所述篦齿沿所述轴孔的周向排布以围成密封面，所述转轴的轴线位于所述轴孔的中心线的下方，所述密封面的中心线与所述转轴的轴线大体重合。
根据本发明的实施例的轴封结构，当转轴的轴线位于轴孔的中心线的下方，且密封面的中心线与转轴的轴线大体重合时，可以使得多个篦齿与转轴之间的间隙较为均匀，从而在转轴在转动时，可以避免转轴与篦齿出现碰撞和磨损的问题，减少润滑油泄漏的概率，提高了轴封结构的密封效果，延长了轴封结构的使用寿命。
在一些实施例中，所述转轴的轴线与所述轴孔的中心线之间的距离为A，其中，0.4mm ≤A≤1.5mm。
在一些实施例中，多个所述篦齿沿所述轴孔的周向均匀且间隔布置。
在一些实施例中，所述篦齿圈为多组，多组所述篦齿圈沿所述环体的轴向间隔布置。
在一些实施例中，所述轴封结构还包括密封环，所述密封环同轴设于所述转轴上，所述密封环与所述篦齿相对，或者，所述密封环与所述篦齿错位布置。
根据本发明的另一实施例的燃气轮机，包括上述实施例中任一项所述的轴封结构。
根据本发明的实施例的燃气轮机，在转轴在转动时，多个篦齿与转轴之间的间隙较为均匀，可以避免转轴与篦齿出现碰撞和磨损的问题，减少润滑油泄漏的概率，提高了燃气轮机的密封效果。
在一些实施例中，所述燃气轮机包括气缸和静叶轮，所述转轴与所述气缸和所述静叶轮可枢转地相连，所述气缸和所述静叶轮中的至少一者上设有所述密封部件。
在一些实施例中，所述密封部件与所述气缸和所述静叶轮可拆卸地连接。
附图说明
图1是本发明实施例的燃气轮机的示意图。
图2是图1中B的放大图。
图3是本发明实施例的轴封结构的示意图。
图4是相关技术中轴封结构的篦齿与转轴之间的间隙不均匀的示意图。
附图标记：
100、轴封结构；
1、转轴；
2、密封部件；21、环体；211、轴孔；22、篦齿圈；221、篦齿；222、密封面；23、密封环；
3、气缸；
4、静叶轮。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1至图4描述根据本发明实施例的轴封结构100和具有其的燃气轮机。
如图3所示，本发明实施例的轴封结构100包括转轴1和密封部件2，密封部件2包括环体21和篦齿圈22，篦齿圈22具有多个篦齿221，环体21内设有轴孔211，转轴1穿过轴孔211且相对轴孔211可枢转，多个篦齿221沿轴孔211的周向排布以围成密封面222，转轴1的轴线位于轴孔211的中心线的下方，密封面222的中心线与转轴1的轴线大体重合。
根据本发明的实施例的轴封结构100，当转轴1的轴线位于轴孔211的中心线的下方，且密封面222的中心线与转轴1的轴线大体重合时，可以使得多个篦齿221与转轴1之间的间隙较为均匀，从而在转轴1在转动时，可以避免转轴1与篦齿221出现碰撞和磨损的问题，减少润滑油泄漏的概率，提高了轴封结构100的密封效果，延长了轴封结构100的使用寿命。
可以理解的是，如图4所示，相关技术中，转轴1在安装时通过可倾瓦轴承进行支承，因此在转轴1静止和旋转时，转轴1的轴线与轴孔211的中心线在垂直方向(如图4中的上下方向上)上有一定的偏差，偏差值由轴承的瓦倾尺寸和油膜厚度决定。另外，由于转轴1受到重力的作用，将会产生一定的挠度变形。例如，还有转轴1与轴承的间隙的原因造成转轴1与轴孔211不同心，也就是篦齿221与转轴1不同心，而为了防止转轴1与篦齿221的齿尖出现碰磨，会扩大篦齿221与转轴1的间隙，产生较大的泄漏。
因此，如图3所示，本发明将多个篦齿221沿轴孔211的周向排布以围成密封面222，密封面222的中心线与转轴1的轴线大体重合，从而使得多个篦齿221的齿尖与转轴1之间的间隙均匀布置，进而可以避免篦齿221的齿尖与转轴1发生碰撞和磨损，从而能够更好的控制轴封结构100的密封间隙，从而可以将篦齿221与转轴1的间隙设计的更小，进一步地提高密封效果，并且还可以减少润滑油的泄漏，延长了轴封结构100的使用寿命。
在一些实施例中，如图3所示，转轴1的轴线与轴孔211的中心线之间的距离为A，其中，0.4mm≤A≤1.5mm。发明人通过时实验发现，偏心量A与转轴1与轴承间隙值、密封处转轴1的挠度值、瓦倾尺寸、油膜厚度等多种因素有关，当A的取值范围处于0.4mm-1.5mm 之间时，轴封部件的密封效果较好。
进一步地，如图3所示，多个篦齿221沿轴孔211的周向均匀且间隔布置，从而可以使得篦齿圈22的密封效果更好，进一步地减少润滑油泄漏的概率，延长了轴封结构100的使用寿命。
进一步地，如图1和图2所示，篦齿圈22为多组，多组篦齿圈22沿环体21的轴向(如图1中的左右方向)间隔布置。可以理解的是，本发明的实施例的轴封结构100通过设置多组篦齿圈22，可以提高转轴1的密封面积，进一步地减少润滑泄漏的问题，延长了轴封结构100的使用寿命。
在一些实施例中，如图1和图2所示，轴封结构100还包括密封环23，密封环23同轴设于转轴1上，密封环23与篦齿221相对，或者，密封环23与篦齿221错位布置。可以理解的是，由于篦齿221与密封环23相对或者错位设置，可以进一步地减少轴封结构100 之间的间隙，从而进一步地提高了轴封结构100的密封效果。
如图1所示，根据本发明的另一实施例的燃气轮机，包括上述实施例中的轴封结构100，具体地，燃气轮机还包括气缸3和静叶轮4，气缸3和静叶轮4均与转轴1可枢转地相连，气缸3和静叶轮4中的至少一者上设有密封部件2。例如，气缸3和转轴1之间、静叶轮4 和转轴1之间均设有密封部件2。
根据本发明的实施例的燃气轮机，在转轴1在转动时，多个篦齿221与转轴1之间的间隙较为均匀，可以避免转轴1与篦齿221出现碰撞和磨损的问题，减少润滑油泄漏的概率，提高了燃气轮机的密封效果。
可选地，密封部件2与气缸3和静叶轮4可拆卸地连接，从而可以便于密封部件2的维修和更换，进而降低燃气轮机的使用成本，实用性较好。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种轴封结构，其特征在于，包括：
转轴；
密封部件，所述密封部件包括环体和篦齿圈，所述篦齿圈具有多个篦齿，所述环体内设有轴孔，所述转轴穿过所述轴孔且相对所述轴孔可枢转，多个所述篦齿沿所述轴孔的周向排布以围成密封面，所述转轴的轴线位于所述轴孔的中心线的下方，所述密封面的中心线与所述转轴的轴线大体重合；
多个所述篦齿沿所述轴孔的周向均匀且间隔布置；
所述转轴的轴线与所述轴孔的中心线之间的距离为A，其中，0.4mm≤A≤1.5mm；
所述篦齿圈为多组，多组所述篦齿圈沿所述环体的轴向间隔布置。
2.根据权利要求1所述的轴封结构，其特征在于，还包括密封环，所述密封环同轴设于所述转轴上，所述密封环与所述篦齿相对，或者，所述密封环与所述篦齿错位布置。
3.一种燃气轮机，其特征在于，包括如权利要求1-2中任一项所述的轴封结构。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机，其特征在于，所述燃气轮机包括气缸和静叶轮，所述转轴与所述气缸和所述静叶轮可枢转地相连，所述气缸和所述静叶轮中的至少一者上设有所述密封部件。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机，其特征在于，所述密封部件与所述气缸和所述静叶轮可拆卸地连接。
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2617929Y (zh) * 2003-05-27 2004-05-26 上海丹迪电力技术有限公司 缓冲式蜂窝汽封
DE102011000203A1 (de) * 2010-01-22 2011-07-28 General Electric Co., N.Y. Verfahren und Vorrichtung für Labyrinthdichtungspackungsringe
CN102918308A (zh) * 2010-06-24 2013-02-06 三菱重工业株式会社 轴封机构、及具备该机构的旋转机械
CN203835734U (zh) * 2014-05-27 2014-09-17 大连利欧华能泵业有限公司 水平中开卧式多级离心泵
CN208169137U (zh) * 2018-04-13 2018-11-30 沈阳格瑞德泵业有限公司 一种定子部件挠性弯曲的多级离心泵
CN110242360A (zh) * 2018-03-08 2019-09-17 三菱重工业株式会社 动叶片侧密封装置、静叶片侧密封装置及旋转机械
CN111089000A (zh) * 2019-12-05 2020-05-01 西安交通大学 一种适用于极端条件的自适应高耐久浮动密封结构
CN210858820U (zh) * 2019-08-27 2020-06-26 中国科学院工程热物理研究所 一种动叶叶顶间隙动态连续可调结构
CN111720175A (zh) * 2020-06-23 2020-09-29 中国科学院工程热物理研究所 一种叶轮机械动叶叶顶密封结构
CN112196631A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 中国航发沈阳发动机研究所 一种篦齿封严结构
CN113027539A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机和用于燃气轮机的旋转阻尼密封
CN113107615A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 沈阳航空航天大学 基于偏心阻尼作用的主动间隙控制篦齿密封结构

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2617929Y (zh) * 2003-05-27 2004-05-26 上海丹迪电力技术有限公司 缓冲式蜂窝汽封
DE102011000203A1 (de) * 2010-01-22 2011-07-28 General Electric Co., N.Y. Verfahren und Vorrichtung für Labyrinthdichtungspackungsringe
CN102918308A (zh) * 2010-06-24 2013-02-06 三菱重工业株式会社 轴封机构、及具备该机构的旋转机械
CN203835734U (zh) * 2014-05-27 2014-09-17 大连利欧华能泵业有限公司 水平中开卧式多级离心泵
CN110242360A (zh) * 2018-03-08 2019-09-17 三菱重工业株式会社 动叶片侧密封装置、静叶片侧密封装置及旋转机械
CN208169137U (zh) * 2018-04-13 2018-11-30 沈阳格瑞德泵业有限公司 一种定子部件挠性弯曲的多级离心泵
CN210858820U (zh) * 2019-08-27 2020-06-26 中国科学院工程热物理研究所 一种动叶叶顶间隙动态连续可调结构
CN111089000A (zh) * 2019-12-05 2020-05-01 西安交通大学 一种适用于极端条件的自适应高耐久浮动密封结构
CN111720175A (zh) * 2020-06-23 2020-09-29 中国科学院工程热物理研究所 一种叶轮机械动叶叶顶密封结构
CN112196631A (zh) * 2020-09-30 2021-01-08 中国航发沈阳发动机研究所 一种篦齿封严结构
CN113027539A (zh) * 2021-03-16 2021-06-25 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机和用于燃气轮机的旋转阻尼密封
CN113107615A (zh) * 2021-04-08 2021-07-13 沈阳航空航天大学 基于偏心阻尼作用的主动间隙控制篦齿密封结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
篦齿结构对封严特性的影响;胡东旭;朱阳历;张雪辉;李文;陈海生;;润滑与密封;20171015(第10期);53-55 *

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