CN215109043U - 一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，转轴上环绕转轴表面沿轴向前后间隔设置有凸起的凸台，两个凸台之间形成了压力汽体沿转轴表面和汽封环体之间泄出的汽体膨胀腔，在汽封环体上设置有凹槽，一个密封环设置在凹槽中，密封环面向汽体膨胀腔侧伸出设置有斜齿，斜齿前端指向汽体膨胀腔一侧凸台的侧面，所述密封环斜齿的倾斜水平方向与转轴受热轴向膨胀方向相反，在凹槽中设有弹性部件，弹性部件将密封环水平推向凹槽的一侧。本实用新型随着转子轴向膨胀自动调整密封间隙，密封间隙不因机组启停磨损导致动静间隙增大，从而极大地改善了启停后动静间隙增大效率急剧衰减的问题。

Description

一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构

技术领域

本实用新型涉及一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构。

背景技术

现代汽轮机随制造技术发展，做功蒸汽温度高，压力大，动静密封一直是难以解决的难题。目前火电主流机型多为高中压合缸机组，转子轴系长，合缸过桥间汽封由于转子高速旋转挠度大，在高温作用下，轴系膨胀较大，与冷态安装时相比，高中压转子轴向膨胀就达2~3个毫米，所以安装时轴向密封无法紧靠在转子凸台密封点，如正向安装容易干涉，反向安装由于转子膨胀后远离密封环，亦无法实现密封，机组冷态启动过临界时振动导致径向密封磨损尤为剧烈，机组经过多次启停后动静间隙增大效率急剧衰减。以传统径向密封技术是无法解决的，只能等大修周期后揭缸检修更换密封件。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构，随着转子轴向膨胀自动调整密封气隙，从而极大地改善了启停后动静间隙增大效率急剧衰减的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的方案是：

一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，汽封环体沿转轴轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于转轴，转轴上环绕转轴表面沿轴向前后间隔设置有凸起的凸台，凸台与汽封环体相对，两个凸台之间形成了压力汽体沿转轴表面和汽封环体之间泄出的汽体膨胀腔，所述减压齿包括长齿和短齿，所述短齿对应汽体膨胀腔两侧凸台顶端设置形成凸台顶端减压汽封间隙，所述长齿对应汽体膨胀腔底面中央设置形成汽体膨胀腔底面减压汽封间隙，其中，在汽封环体上至少有一个沿径向圆弧设置的凹槽，凹槽口面对转轴汽体膨胀腔，一个密封环作为汽封环体的一部分设置在凹槽中，密封环面向汽体膨胀腔伸出设置有斜齿，斜齿前端指向汽体膨胀腔一侧凸台的侧面，所述密封环斜齿的倾斜水平方向与转轴受热轴向膨胀方向相反，在凹槽中设有弹性部件，初始安装状态下，弹性部件将密封环水平推向凹槽的一侧，同时，斜齿前端与指向凸台的侧面之间留有安装间隙。

方案进一步是：所述弹性部件设置在凹槽中斜齿前端指向一侧将密封环推向凹槽的另一侧，所述长齿设置在密封环上斜齿后面与斜齿相邻。

方案进一步是：所述安装间隙大于转轴受热轴向膨胀的距离。

方案进一步是：所述弹性部件设置在凹槽中斜齿前端指向一侧相反的另一侧，将密封环推向凹槽的斜齿前端指向一侧，所述长齿设置在密封环上或者不设置在密封环上。

方案进一步是：所述安装间隙小于或等于转轴受热轴向膨胀的距离。

方案进一步是：所述弹性部件为弹片或弹簧，弹片或弹簧设置在凹槽一侧侧壁与密封环之间。

本实用新型与现有技术的对比其优点是：随着转子轴向膨胀自动调整密封间隙，密封间隙不因机组启停磨损导致动静间隙增大，从而极大地改善了启停后动静间隙增大效率急剧衰减的问题。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1 为汽轮机汽封环形结构示意图；

图2为本实用新型的一种结构示意图；

图3为本实用新型的另一种结构示意图；

图4为本实用新型密封环结构示意图，图2的A部放大图；

图5为本实用新型另一种结构长齿不在密封环上的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图更详细地介绍本实用新型。应当注意，将描述各个方面，其中每个方面可以单独使用或组合使用。也就是说，任何给定的方面都可以用于不同实施例，除非明确表示为纯粹的替代。

此外，在下文中为了简单起见，通常总是提及一个项目。然而，除非明确提及，本实施例还可以包括许多特定项目。因此，词语“一”和“一个”的使用应被视为意味着在单个实施例中使用了至少一个项目。

数值指示通常不应理解为精确值，但也应包含+/-1%至+/-10%的公差。

一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构，参见图1、图2、图3、图4和图5，其中，如图1所示，所述减压汽封结构包括环绕汽轮机转轴1设置的汽封环体2，汽封环体2由多段汽封弧形环3拼接组成。如图2和图3所示，汽封环体2沿转轴轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于转轴1，转轴上环绕转轴表面沿轴向前后间隔设置有多排凸起的凸台101，多排凸台与汽封环体2相对，两个凸台101之间的空间形成了压力汽体沿转轴表面和汽封环体之间泄出的汽体膨胀腔102，减压齿包括长齿201和短齿202，所述短齿202对应汽体膨胀腔两侧凸台101顶端设置形成凸台顶端减压汽封间隙，所述长齿201对应汽体膨胀腔底面中央设置形成汽体膨胀腔102底面减压汽封间隙；其中，在汽封环体上至少有一个沿径向圆弧设置的凹槽203，当然可以根据设计设置多个凹槽，凹槽口面对转轴汽体膨胀腔102，一个密封环204作为汽封环体2的一部分设置在凹槽203中，密封环204面向汽体膨胀腔102伸出设置有斜齿204-1，斜齿前端指向汽体膨胀腔一侧凸台101的侧面，所述密封环斜齿的倾斜水平方向与转轴受热轴向膨胀方向B相反，在凹槽203中设有弹性部件205，初始安装状态下，弹性部件205将密封环水平推向凹槽的一侧，同时，斜齿前端与指向凸台的侧面之间留有安装间隙，图2中箭头C所指的方向是压力汽体泄出流动的方向，该方向与转轴1受热轴向膨胀方向B相反，在此条件下，所述弹性部件在凹槽203设置的位置有两种方式：

第一种，如图2和图4所示，所述弹性部件设置在凹槽中斜齿前端指向一侧将密封环推向凹槽的另一侧，并且所述长齿设置在密封环上在斜齿的后面，在此结构下，由于存在压力汽体泄出流动对密封环的推动，因此安装间隙距离要包括压力汽体泄出流动对密封环的推动距离，所以，所述安装间隙大于转轴受热轴向膨胀的距离。

第二种，如图3所示，不考虑压力汽体泄出流动对密封环的推动，所述弹性部件设置在凹槽中斜齿前端指向一侧相反的另一侧，将密封环推向凹槽的斜齿前端指向一侧，所述长齿设置在密封环上或者不设置在密封环上；在此结构下，所述安装间隙小于或等于转轴受热轴向膨胀的距离。图5示意了所述长齿不设置在密封环上的结构。

其中：所述弹性部件为弹片或弹簧，弹片或弹簧设置在凹槽一侧侧壁与密封环之间。

上述实施例设计原理分析是：高速旋转的转轴在做功蒸汽压力推动下靠紧在推力瓦上，由于旋转陀螺效应，转轴只产生径向振动，机组平稳之后，转子轴向位置不会有大的变化，即使有也就是1~2丝的微小变化，甚至更小达微米级，因此，可以认为转轴旋转的径向振动是稳定的。转轴膨胀轴向位移与密封环是逐渐接触上的。并且，如果间隙小一些，在逐渐接触中少量的干涉可以摩擦掉，第一，摩擦是逐步的，不会有突然剧烈情况发生，所以允许相互配合逐渐适应过程，安全可靠。第二，可以通过设计调整控制动环前后压差，闭合后利用相隔的两个汽体膨胀腔压力接近的特点，由弹片自动调整密封环背弧压力，即可减小与转子碰磨压力。因此使用此结构是安全可靠的。

Claims (6)

1.一种汽轮机随主轴窜动调整的减压汽封结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，汽封环体沿转轴轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于转轴，转轴上环绕转轴表面沿轴向前后间隔设置有凸起的凸台，凸台与汽封环体相对，两个凸台之间形成了压力汽体沿转轴表面和汽封环体之间泄出的汽体膨胀腔，所述减压齿包括长齿和短齿，所述短齿对应汽体膨胀腔两侧凸台顶端设置形成凸台顶端减压汽封间隙，所述长齿对应汽体膨胀腔底面中央设置形成汽体膨胀腔底面减压汽封间隙，其特征在于，在汽封环体上至少有一个沿径向圆弧设置的凹槽，凹槽口面对转轴汽体膨胀腔，一个密封环作为汽封环体的一部分设置在凹槽中，密封环面向汽体膨胀腔伸出设置有斜齿，斜齿前端指向汽体膨胀腔一侧凸台的侧面，所述密封环斜齿的倾斜水平方向与转轴受热轴向膨胀方向相反，在凹槽中设有弹性部件，初始安装状态下，弹性部件将密封环水平推向凹槽的一侧，同时，斜齿前端与指向凸台的侧面之间留有安装间隙。

2.根据权利要求1所述的随主轴窜动调整的减压汽封结构，其特征在于，所述弹性部件设置在凹槽中斜齿前端指向一侧将密封环推向凹槽的另一侧，所述长齿设置在密封环上斜齿后面与斜齿相邻。

3.根据权利要求2所述的开闭式减压汽封结构，其特征在于，所述安装间隙大于转轴受热轴向膨胀的距离。

4.根据权利要求1所述的随主轴窜动调整的减压汽封结构，其特征在于，所述弹性部件设置在凹槽中斜齿前端指向一侧相反的另一侧，将密封环推向凹槽的斜齿前端指向一侧，所述长齿设置在密封环上或者不设置在密封环上。

5.根据权利要求4所述的开闭式减压汽封结构，其特征在于，所述安装间隙小于或等于转轴受热轴向膨胀的距离。

6.根据权利要求1所述的随主轴窜动调整的减压汽封结构，其特征在于，所述弹性部件为弹片或弹簧，弹片或弹簧设置在凹槽一侧侧壁与密封环之间。

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