一种汽轮机分流减压式汽封结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种汽轮机分流减压式汽封结构。


背景技术：

2.汽封是发动机、汽轮机中的蒸汽密封部件，其目的就在于密封汽轮机的蒸汽，提高蒸汽的利用率。发动机、汽轮机的主轴蒸汽密封部件在主轴径向位置上，为了防止密封部件与主轴的动、静碰磨，在密封部件与主轴之间必须设计有间隙，间隙太大了就存在漏汽量增大的问题，发动机、汽轮机的效率就降低。间隙太小，就容易造成动静摩擦，引起事故。为了二者兼顾，从而引进气封。
3.目前本领域中传统的密封方式有分流减压式汽封、迷宫式汽封、蜂窝式汽封和布莱登气封等。其中：分流减压式汽封采用的是梳齿结构，传统的梳齿汽封节流点只有高齿与低齿齿尖与转子之间是节流点，其它位置为较大膨胀腔，膨胀腔内汽流受主流限制，涡旋形成较微弱，涡旋对主流压迫力有限。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种汽轮机分流减压式汽封结构，通过在分流减压式汽封在高齿根部加工两条倾斜齿片，齿尖指向转子凸台，直接与台阶形成两个节流点。转子工作时会前后会有一定的窜动量，必然有一个节流点间隙很小，提高节流效果。
5.为了实现上述目的，本实用新型的方案是：
6.一种汽轮机分流减压式汽封结构，包括环绕汽轮机主轴设置的汽封环体，汽封环体沿轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于汽轮机主轴设置，减压齿包括高齿和低齿，所述低齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔两端凸起的凸台设置，高齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔中央设置，其中，在高齿根部两侧分别设置有倾斜齿片，倾斜齿片的齿尖指向主轴转子凸起的凸台根部，倾斜齿片与凸起凸台的台阶在高齿两侧形成两个蒸汽流动节流点。
7.方案进一步是：所述倾斜齿片的垂直高度与低齿高度一致。
8.方案进一步是：所述倾斜齿片与高齿同步加工为一体结构。
9.本实用新型与现有技术的对比其优点是：通过在分流减压式汽封在高齿根部加工两条倾斜齿片，齿尖指向转子凸台，直接与台阶形成两个节流点。转子工作时会前后会有一定的窜动量，必然有一个节流点间隙很小，提高节流效果。结构中蒸汽流动被倾斜齿强制分成数个涡流区，斜齿与台阶形成多个大肚小口的膨胀腔，由于斜齿导流作用，正向齿上部为正压涡流，对主流有压迫抑制作用。背向齿顺流方向，上部为负压涡流，负压区对主流汽体产生较大的抽吸作用。多角度不规则齿更增加漏流通道附面层厚度，进一步压缩漏流通道，附面层对流动汽流粘滞作用，进一步提高密封能力。
10.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
附图说明
11.图1是汽轮机汽封整体结构示意图；
12.图2为传统梳齿汽封结构示意图；
13.图3为本实用新型梳齿汽封结构示意图；
14.图4为本实用新型梳齿汽封结构蒸汽流动示意图。
具体实施方式
15.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。
16.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。其中的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。
17.汽轮机汽封如图1所示，是由环绕汽轮机主轴1设置的汽封环体2，汽封环体至少由六个圆弧形汽封环块201相互对接组成，汽轮机分流减压式汽封结构中汽封环体沿轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于汽轮机主轴设置，传统的梳齿汽封结构如图2所示，减压齿包括高齿3和低齿4，所述低齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔101两端凸起的凸台102和103设置，高齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔中央设置。如图2中的箭头所示，普通梳齿汽封节流点只有高齿与低齿齿尖与转子之间是节流点通道，其它位置为较大膨胀腔。膨胀腔内汽流受主流限制，涡旋形成较微弱，涡旋对主流压迫力有限。
18.为了提高减压齿的阻汽效果，本实施如图3所示，在高齿3根部两侧分别设置有倾斜齿片5和6，倾斜齿片的齿尖501和601指向主轴转子凸起的凸台根部102
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1和103
‑
1，倾斜齿片与凸起凸台的台阶在高齿两侧形成两个蒸汽流动节流点。两条倾斜齿片的齿尖指向转子凸台，直接与台阶形成两个节流点。转子工作时会前后会有一定的窜动量，必然有一个节流点间隙很小。图4示中的箭头示意了蒸汽流动的状态，前端斜齿5与前端的低齿之间形成正压涡流，后端斜齿6与后端的低齿之间形成负压涡流，提高节流效果。其中：为了达到最佳效果，所述倾斜齿片的垂直高度与低齿高度一致。其中的所述倾斜齿片与高齿同步加工为一体结构。
19.蒸汽流动被倾斜齿强制分成数个涡流区，斜齿与台阶形成多个大肚小口的膨胀腔。由于斜齿导流作用，正向齿上部为正压涡流，对主流有压迫抑制作用。背向齿顺流方向，上部为负压涡流，负压区对主流汽体产生较大的抽吸作用。
20.多角度不规则齿更增加漏流通道附面层厚度，进一步压缩漏流通道，附面层对流动汽流粘滞作用，进一步提高密封能力。由于倾斜齿高度与原汽封低齿高度相同，不存在动静干涉等安全因素。


技术特征：
1.一种汽轮机分流减压式汽封结构，包括环绕汽轮机主轴设置的汽封环体，汽封环体沿轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于汽轮机主轴设置，减压齿包括高齿和低齿，所述低齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔两端凸起的凸台设置，高齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔中央设置，其特征在于，在高齿根部两侧分别设置有倾斜齿片，倾斜齿片的齿尖指向主轴转子凸起的凸台根部，倾斜齿片与凸起凸台的台阶在高齿两侧形成两个蒸汽流动节流点。2.根据权利要求1所述的汽轮机分流减压式汽封结构，其特征在于，所述倾斜齿片的垂直高度与低齿高度一致。3.根据权利要求1或2所述的汽轮机分流减压式汽封结构，其特征在于，所述倾斜齿片与高齿同步加工为一体结构。

技术总结
本实用新型公开了一种汽轮机分流减压式汽封结构，包括环绕汽轮机主轴设置的汽封环体，汽封环体沿轴向依次设置减压齿，减压齿垂直于汽轮机主轴设置，减压齿包括高齿和低齿，所述低齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔两端凸起的凸台设置，高齿对应汽轮机主轴转子汽体膨胀腔中央设置，在高齿根部两侧分别设置有倾斜齿片，倾斜齿片的齿尖指向主轴转子凸起的凸台根部，倾斜齿片与凸起凸台的台阶在高齿两侧形成两个蒸汽流动节流点。本实用新型通过在分流减压式汽封在高齿根部加工两条倾斜齿片，齿尖指向转子凸台，直接与台阶形成两个节流点。转子工作时会前后会有一定的窜动量，必然有一个节流点间隙很小，提高节流效果。提高节流效果。提高节流效果。


技术研发人员：范宏财 范美玉 候芳
受保护的技术使用者：秦皇岛随动悬浮齿密封技术有限公司
技术研发日：2021.03.10
技术公布日：2021/10/23