CN114109523B - 密封组件和汽轮机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种密封组件和汽轮机，涉及火力发电厂设备技术领域，密封组件用于汽轮机。密封组件以及汽轮机的轴承箱和汽缸均套设于汽轮机的转子上，密封组件位于轴承箱与汽缸之间，密封组件包括油挡和密封齿，油挡套设于转子上，油挡与转子相对的一面开设有安装槽，密封齿嵌设于安装槽，密封齿与转子密封配合。该方案能够解决目前油挡的密封性较差的问题。

Description

密封组件和汽轮机

技术领域

本申请属于火力发电厂设备技术领域，具体涉及一种密封组件和汽轮机。

背景技术

汽轮机的油挡用于阻挡轴承箱漏油，并且能够防止轴端汽封漏汽。目前，大多使用迷宫式铜齿片油挡或接触式油挡(或称：浮动环油挡)，但这两种形式的油挡均存在漏油缺陷。

实际应用中，在汽轮机启停过程中，当转子转速处于临界转速时，其振动幅度较大，轴封齿容易与转子发生动静干涉和磨损，从而导致轴端汽封的径向密封间隙变大，使汽缸内的蒸汽泄漏量增加，而泄露的蒸汽通过油挡缝隙进入轴承箱体内将导致润滑油油质乳化，进而使汽轮机的润滑质量变差；并且，润滑油油质乳化会使轴承箱内的各轴承的油膜振荡，导致汽轮机产生振动；另外，润滑油油质乳化将导致汽轮机的钨金瓦锈蚀，从而出现烧瓦的危险。然而，轴端汽封的检修需要停止汽轮机运转，成本较高，因此，如何提高油挡的密封性以阻挡泄露的蒸汽进入轴承箱内成为重要的问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种密封组件和汽轮机，能够解决目前油挡的密封性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种密封组件，用于汽轮机，所述密封组件以及所述汽轮机的轴承箱和汽缸均套设于所述汽轮机的转子上，所述密封组件位于所述轴承箱与所述汽缸之间，所述密封组件包括油挡和密封齿，所述油挡套设于所述转子上，所述油挡与所述转子相对的一面开设有安装槽，所述密封齿嵌设于所述安装槽，所述密封齿与所述转子密封配合。

第二方面，本申请实施例还提供了一种汽轮机，包括转子以及套设于所述转子上的轴承箱、汽缸和密封组件，所述密封组件为上述的密封组件。

在本申请实施例中，密封组件包括油挡和密封齿，油挡套设于转子上，油挡与转子相对的一面开设有安装槽，密封齿嵌设于安装槽，在汽轮机工作的过程中，当汽缸内的蒸汽通过轴端汽封的径向密封间隙泄露后，此时设置于油挡上的密封齿与转子密封配合，从而阻止泄露的蒸汽进入轴承箱内，进而避免润滑油油质乳化。因此，本申请实施例能够解决目前油挡的密封性较差的问题。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种密封组件的局部结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种密封组件的部分结构示意图。

附图标记说明：

100-转子；

200-油挡、210-主油挡、211-容纳槽、212-第一通孔、213-第二通孔、213a-光孔段、213b-螺纹安装孔段、214-第一凹槽、220-副油挡、221-第二凹槽；

300-密封齿、310-第一密封齿、320-第二密封齿；

400-密封塞；

500-挡油板；

600-挡汽板；

700-连接件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的密封组件进行详细地说明。

如图1至图2所示，本申请实施例公开一种密封组件，该密封组件用于汽轮机，密封组件以及汽轮机的轴承箱和汽缸均套设于汽轮机的转子100上，汽轮机的转子100主要用于汇集各级动叶栅上所得到的机械能，并将该部分机械能传递给发电机的转子。密封组件位于轴承箱与汽缸之间，密封组件主要用于阻挡泄漏后的蒸汽进入轴承箱内导致润滑油油质乳化，同时该密封组件也可以用于阻挡轴承箱内的润滑油泄露。密封组件包括油挡200和密封齿300，油挡200套设于转子100上，油挡200与转子100相对的一面开设有安装槽，密封齿300嵌设于安装槽，密封齿300与转子100密封配合。在汽轮机工作的过程中，当汽缸内的蒸汽通过轴端汽封的径向密封间隙泄露后，此时设置于油挡200上的密封齿300与转子100密封配合，从而阻止泄露的蒸汽进入轴承箱内，进而避免润滑油油质乳化。因此，本申请实施例能够解决目前油挡200的密封性较差的问题。

一种可选的实施例中，油挡200包括主油挡210和副油挡220，主油挡210和副油挡220均套设于转子100上，主油挡210与副油挡220连接，可选地，主油挡210与副油挡220可以采用焊接、螺栓连接等方式连接，本申请实施例对此不作具体限制。主油挡210与轴承箱相对设置，主油挡210既可以用于阻止轴承箱漏油，也可以用于防止泄漏的蒸汽进入轴承箱内；副油挡220与汽缸相对设置，副油挡220用于阻止泄漏的蒸汽进入轴承箱内，可选地，副油挡220可以由不锈钢制成，其具有耐热性能。安装槽包括第一安装槽和第二安装槽，第一安装槽开设于主油挡210，第二安装槽开设于副油挡220，密封齿300包括第一密封齿310和第二密封齿320，第一密封齿310嵌设于第一安装槽，第二密封齿320嵌设于第二安装槽，第一密封齿310和第二密封齿320均与转子100密封配合，即第一密封齿310与转子100密封配合，第二密封齿320与转子100密封配合，从而进一步提高油挡200的密封效果。

可选的实施例中，主油挡210与副油挡220相对的一面开设有容纳槽211，容纳槽211朝向转子100，副油挡220与主油挡210相对的一面及容纳槽211形成容纳腔室，在汽轮机工作的过程中，当少量的蒸汽通过副油挡220与转子100之间的密封间隙，以及少量的润滑油通过主油挡210与转子100之间的密封间隙均进入容纳腔室时，此时可以将润滑油和蒸汽的混合液直接排出汽轮机外，但是此种方式将造成润滑油的浪费。基于此，可选地，主油挡210开设有第一通孔212和第二通孔213，第一通孔212设置于容纳腔室的侧壁，容纳腔室通过第一通孔212与轴承箱的内腔相连通，第二通孔213与容纳腔室的开口相对设置，容纳腔室通过第二通孔213与外界相连通，密封组件还包括密封塞400，密封塞400可拆卸地设置于第二通孔213。当混合液在容纳腔室内静置油水分离后，密度较小的润滑油位于积水的上部，此时该部分润滑油通过第二通孔213进入轴承箱内再次被利用；当容纳腔室内的积水需要排出时，将密封塞400拆卸，通过第二通孔213将该部分积水排出汽轮机外。由此可知，采用此种结构的油挡200能够提高润滑油的利用率，以避免造成浪费。

进一步可选的实施例中，容纳腔室具有沉降槽，主油挡210开设有第一凹槽214，第一凹槽214开设于容纳槽211，副油挡220开设有第二凹槽221，第一凹槽214与第二凹槽221形成沉降槽，从而增大混合液的储存空间，沉降槽可以设置于容纳腔室靠近转子100的一端，也可以以容纳腔室为基础直接扩大其容纳空间作为沉降槽，由于油挡200的整体尺寸有限，此种情况下将增加第一密封齿310和第二密封齿320的设置难度；故，可选地，沉降槽位于容纳腔室远离转子100的一端，第一通孔212设置于沉降槽的侧壁，且第一通孔212位于侧壁远离沉降槽的槽底的一端，第二通孔213设置于沉降槽的槽底，在满足增大混合液的储存空间这一目的的基础上，采用此种结构的油挡200能够降低第一密封齿310和第二密封齿320的设置难度。

密封塞400可以通过插拔的方式对第二通孔213进行堵塞，从而防止混合液在未分离的情况下就直接排出汽轮机外，但是采用此种方式一旦密封塞400堵塞不严，将导致混合液在静置分离的同时渗漏出汽轮机外，如果密封塞400封堵过于严实，可能存在拆卸不便的问题。因此，可选地，第二通孔213包括光孔段213a和螺纹安装孔段213b，光孔段213a设置于沉降槽的槽底，螺纹安装孔段213b沿转子100的中心轴的方向贯穿主油挡210，光孔段213a与螺纹安装孔段213b相连通，密封塞400设有螺纹，密封塞400与螺纹安装孔段213b螺纹配合，当沉降槽内的积水较多时，将密封塞400拆下，积水通过第二通孔213排出汽轮机外，然后将密封塞400与螺纹安装孔段213b螺纹配合以堵塞该第二通孔213。因此，采用此种结构的密封塞400便于拆装，有利于提高工作效率。

密封齿300可以采用弹性结构，以满足转子100转动过程中转子100与密封齿300始终保持密封配合的需求，但是弹性结构容易对该密封齿300造成磨损。有鉴于此，可选地，该密封齿300为膨胀性结构，其具有自润滑性，且膨胀系数较大，可选地，该密封齿300可以由非金属复合材料制成，采用此种结构的密封齿，不仅可以满足密封齿300与转子100之间的密封性，而且可以避免对转子100造成磨损。当汽轮机的处于停机状态时，密封齿300与转子100之间具有安全密封间隙，可选地，该安全密封间隙可以为0.1mm，当然该安全密封间隙也可以为其它数值，只要确保密封组件能够阻挡泄漏的蒸汽进入轴承箱即可；当汽轮机的温度较高时，根据热胀冷缩工作原理，此时密封齿300受热膨胀，体积增大，密封齿300与转子100之间的安全密封间隙逐渐变小，从而更好地实现密封组件的密封效果。进一步地，密封组件还可以包括弹性结构，该弹性结构设置于安装槽的槽底，弹性结构位于油挡200与密封齿300之间，当汽轮机的温度进一步升高时，相应地密封齿300的膨胀量将进一步增大，此时该弹性结构发生弹性形变从而为密封齿300提供空间，从而确保密封齿300与转子100之间始终处于理想的密封状态。

一种可选的实施例中，密封组件还包括挡油板500，挡油板500与油挡200连接，可选地，挡油板500与油挡200可以通过焊接、螺栓连接等方式连接，本申请实施例对此不作具体限制。挡油板500设置于轴承箱与油挡200之间，挡油板500与转子100密封配合，从而阻挡泄漏的润滑油进入油挡200；同时该挡油板500可以进一步阻挡进入油挡200内的蒸汽进入轴承箱内，从而进一步提高密封组件的密封性。

进一步可选的实施例中，密封组件还包括挡汽板600，挡汽板600与油挡200连接，可选地，挡汽板600与油挡200可以通过焊接、螺栓连接等方式连接，本申请实施例对此不作具体限制。挡汽板600设置于汽缸与油挡200之间，挡汽板600与转子100密封配合，从而阻挡自轴端汽封泄漏的蒸汽进入油挡200；同时该挡汽板600可以防止蒸汽的热辐射使油挡200局部升温以破坏油挡200的密封性。

挡汽板600和挡油板500可以分别与油挡200采用焊接的方式连接，但是采用此种连接方式后，一旦挡汽板600、挡油板500和油挡200中任一结构被损坏，则需要切割才能维修更换，费时费力。故，更进一步可选的实施例中，密封组件还包括连接件700，可选地，连接件700可以为连接杆，也可以为螺柱。挡汽板600开设有第一安装孔，油挡200开设有第二安装孔，挡油板500开设有第三安装孔，连接件700的一端穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，以使挡汽板600和挡油板500与油挡200连接。当连接件700为连接杆时，连接件700的两端均开设螺纹，在连接件700的一端依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔后，通过螺母与连接件700螺纹连接，从而对挡汽板600和挡油板500进行限位，以使挡汽板600和挡油板500与油挡200连接，采用此种连接方式，第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔均可以设置为光孔，从而避免对其开设内螺纹，以减少腐蚀现象的发生，进而延长挡汽板600、油挡200和挡油板500的使用寿命；另外，当挡汽板600和挡油板500的厚度较薄时，光孔可以降低孔的加工难度。当连接件700为螺柱时，由于螺柱主要用于连接被连接件之一的厚度较大的连接方式中，并且螺柱具有定距的作用，此时对第一安装孔和第三安装孔均开设内螺纹，在连接件700的一端依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔后，连接件700与挡汽板600和挡油板500螺纹连接，设置于油挡200上的第二安装孔与螺柱的光面段配合，此时挡汽板600和挡油板500分别与油挡200之间存在一定的间距，从而为转子100上的挡汽片提供了设置空间；并且，采用此种设置方式，可以增加挡汽板600与油挡200、挡油板500之间的距离，从而进一步避免轴端汽封泄漏的蒸汽进入轴承箱内。

基于上述实施例所述的密封组件，本申请实施例还公开了一种汽轮机，其包括转子100以及套设于转子100上的轴承箱、汽缸和密封组件，密封组件为以上任意实施例所述的密封组件。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (8)

1.一种密封组件，用于汽轮机，其特征在于，所述密封组件以及所述汽轮机的轴承箱和汽缸均套设于所述汽轮机的转子（100）上，所述密封组件位于所述轴承箱与所述汽缸之间，所述密封组件包括油挡（200）、密封塞（400）和密封齿（300），所述油挡（200）套设于所述转子（100）上，所述油挡（200）与所述转子（100）相对的一面开设有安装槽，所述密封齿（300）嵌设于所述安装槽，所述密封齿（300）与所述转子（100）密封配合，

所述油挡（200）包括主油挡（210）和副油挡（220），所述主油挡（210）和所述副油挡（220）均套设于所述转子（100）上，所述主油挡（210）与所述副油挡（220）连接，所述主油挡（210）与所述轴承箱相对设置，所述副油挡（220）与所述汽缸相对设置，所述主油挡（210）与所述副油挡（220）相对的一面开设有容纳槽（211），所述容纳槽（211）朝向所述转子（100），所述副油挡（220）与所述主油挡（210）相对的一面及所述容纳槽（211）形成容纳腔室，所述主油挡（210）开设有第一通孔（212）和第二通孔（213），所述第一通孔（212）设置于所述容纳腔室的侧壁，所述容纳腔室通过所述第一通孔（212）与所述轴承箱的内腔相连通，所述第二通孔（213）与所述容纳腔室的开口相对设置，所述容纳腔室通过所述第二通孔（213）与外界相连通，所述密封塞（400）可拆卸地设置于所述第二通孔（213），

所述容纳腔室具有沉降槽，所述主油挡（210）开设有第一凹槽（214），所述第一凹槽（214）开设于所述容纳槽（211），所述副油挡（220）开设有第二凹槽（221），所述第一凹槽（214）与所述第二凹槽（221）形成所述沉降槽，所述沉降槽位于所述容纳腔室远离所述转子（100）的一端，所述第一通孔（212）设置于所述沉降槽的侧壁，且所述第一通孔（212）位于所述侧壁远离所述沉降槽的槽底的一端，所述第二通孔（213）设置于所述沉降槽的槽底。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述安装槽包括第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽开设于所述主油挡（210），所述第二安装槽开设于所述副油挡（220），所述密封齿（300）包括第一密封齿（310）和第二密封齿（320），所述第一密封齿（310）嵌设于所述第一安装槽，所述第二密封齿（320）嵌设于所述第二安装槽，所述第一密封齿（310）和所述第二密封齿（320）均与所述转子（100）密封配合。

3.根据权利要求2所述的密封组件，其特征在于，所述第二通孔（213）包括光孔段（213a）和螺纹安装孔段（213b），所述光孔段（213a）设置于所述沉降槽的槽底，所述螺纹安装孔段（213b）沿所述转子（100）的中心轴的方向贯穿所述主油挡（210），所述光孔段（213a）与所述螺纹安装孔段（213b）相连通，所述密封塞（400）设有螺纹，所述密封塞（400）与所述螺纹安装孔段（213b）螺纹配合。

4.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述密封齿（300）为膨胀性结构。

5.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述密封组件还包括挡油板（500），所述挡油板（500）与所述油挡（200）连接，所述挡油板（500）设置于所述轴承箱与所述油挡（200）之间，所述挡油板（500）与所述转子（100）密封配合。

6.根据权利要求5所述的密封组件，其特征在于，所述密封组件还包括挡汽板（600），所述挡汽板（600）与所述油挡（200）连接，所述挡汽板（600）设置于所述汽缸与所述油挡（200）之间，所述挡汽板（600）与所述转子（100）密封配合。

7.根据权利要求 6所述的密封组件，其特征在于，所述密封组件还包括连接件（700），所述挡汽板（600）开设有第一安装孔，所述油挡（200）开设有第二安装孔，所述挡油板（500）开设有第三安装孔，所述连接件（700）的一端穿过所述第一安装孔、所述第二安装孔和所述第三安装孔，以使所述挡汽板（600）和所述挡油板（500）与所述油挡（200）连接。

8.一种汽轮机，其特征在于，包括转子以及套设于所述转子上的轴承箱、汽缸和密封组件，所述密封组件为权利要求1-7中任一项所述的密封组件。