一种改进型密封齿结构的制作方法

1.本技术涉及涡轮机密封技术，具体地涉及一种改进型密封齿结构。


背景技术：

2.目前涡轮机在运行中小间隙的密封齿最怕和转子间发生长时间碰磨，高速摩擦不仅会对密封齿造成磨损，而使密封间隙永久性增大，而且长时间摩擦会造成转子热弯曲，而使振动加剧，造成跳机等严重安全事故，而现有的为了避免因摩擦生热导致的一系列不安全问题的措施，大都采用放大密封配合间隙，来减少过度摩擦生热，然而，密封间隙过大，一部分介质会从间隙中流过而不做功，成为一种损失，会造成涡轮机做功出力降低，严重影响了机组的效能。
3.而现有的公开号为cn114941551a的一种用于涡轮机的密封齿结构中提出的，利用热膨胀系数不同的双金属片在摩擦产生的热量过高时使双金属片发生弯曲变形进而带动刷丝束改变排列倾角，减少与转子之间的摩擦，之后摩擦减弱或者消失，双金属片温度降低，双金属片恢复到初始状态，虽然该结构可以随温度变化来自动调节以解决上述问题，但是双金属片在受到过高温度时而发生的弯曲变形的幅度大小是不可控的，因此其在发生弯曲变形后，可能会由于弯曲变形幅度过大而导致在此期间与转子之间的间隙相对较大，进而使得一部分介质会从间隙中流过而不做功，以至于造成一定的影响，并且在长时间持续的进行双金属片发生弯曲变形带动刷丝束改变排列倾角的过程，会使得部分刷丝束的弯曲度发生变化，不能随着双金属片的恢复而回到初始状态，进而使得该部分的密封齿与转子之间的间隙持续变大，也会造成一定影响。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本技术目的是提供一种改进型密封齿结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.根据本技术的一方面，一种改进型密封齿结构，所述密封齿结构包括环形侧挡板、环形固定板、第一变形限位槽、第二变形限位槽、第一u形连接杆、第二u形连接杆、固定杆、刷丝束和双金属片，所述环形固定板的内侧壁上间隔设置有所述刷丝束和所述双金属片，所述刷丝束一端和所述双金属片一端与所述环形固定板内壁固定连接形成固定端，所述刷丝束另一端和所述双金属片另一端形成自由端，所述环形固定板的两侧均固定设有覆盖所述固定端的所述环形侧挡板，且所述自由端延伸超出所述环形侧挡板，每个所述环形侧挡板上均贯穿设置有所述第一变形限位槽和所述第二变形限位槽，所述第一变形限位槽内沿其槽壁周向均匀设置有多个所述第一u形连接杆，每个所述第一u形连接杆的两端分别固定设于间隔分布的相邻的两个所述双金属片上，所述第二变形限位槽内沿其槽壁周向均匀设置有多个所述第二u形连接杆，每个所述第二u形连接杆的两端分别固定设于间隔分布的相邻的两个所述双金属片上，所述第一变形限位槽和所述第二变形限位槽远离所述刷丝束的上方沿其周向均匀设置有多个所述固定杆，每个所述固定杆均与所述环形侧挡板固定连
接。
6.优选地，所述第一变形限位槽和所述第二变形限位槽均为环形结构，所述第一变形限位槽的直径尺寸大于所述第二变形限位槽的直径尺寸，且所述第二变形限位槽的槽宽尺寸大于所述第一变形限位槽的槽宽尺寸。
7.优选地，所述第一u形连接杆和所述第二u形连接杆的设置高度均低于所述第一变形限位槽和所述第二变形限位槽的槽深。
8.优选地，在所述刷丝束和所述双金属片未受热变形时，所述第一u形连接杆的杆体贴近所述第一变形限位槽靠近转子的槽壁，所述第二u形连接杆的杆体贴近所述第二变形限位槽靠近转子的槽壁。
9.优选地，位于所述固定端处的所述环形侧挡板的侧壁上沿其周向贯穿开设有均匀分布的多个注油孔，每个所述注油孔均连通于所述刷丝束和所述双金属片。
10.优选地，所述刷丝束和所述双金属片沿涡轮机的转子周向间隔排列，且所述刷丝束与所述双金属片设置为顺着所述转子的旋转方向倾斜排列，所述固定端远离所述转子，所述自由端靠近所述转子。
11.优选地，所述双金属片包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片与所述第二金属片沿其厚度方向固定连接，并且所述第一金属片远离所述转子，所述第二金属片靠近所述转子，所述第一金属片的热膨胀系数小于所述第二金属片的热膨胀系数。
12.优选地，所述固定端的连接方式、所述第一u形连接杆和所述第二u形连接杆与所述双金属片的连接方式、所述固定杆与所述环形侧挡板的连接方式均为高能束焊接。
13.本技术与现有技术相比的优点在于：本技术的一种改进型密封齿结构，通过第一u形连接杆和第二u形连接杆分别设置在第一变形限位槽和第二变形限位槽内，使得当双金属片受到因摩擦产生的过高热量时发生弯曲变形，进而带动第一u形连接杆和第二u形连接杆随之发生位移，进而使得第一u形连接杆和第二u形连接杆在发生一定位移后分别与在第一变形限位槽和第二变形限位槽远离转子的一侧槽壁发生接触而限制位移，进而使得双金属片在发生一定弯曲变形后停止形变，从而既能够使得该密封结构随温度变化来自动调节，又不会使得密封齿与转子之间产生过大的间隙；通过第一u形连接杆和第二u形连接杆设置在间隔分布的相邻的两个双金属片上，使得在双金属片发生弯曲变形和恢复初始状态时，第一u形连接杆和第二u形连接杆能够牵动相邻的双金属片，进而带动两者之间的刷丝束随之弯曲变形，从而避免部分弯曲的刷丝束不能随双金属片而恢复初始状态，减少影响。
附图说明
14.图1是根据本技术一实施例的一种改进型密封齿结构的立体图。
15.图2是根据本技术一实施例的一种改进型密封齿结构的局部剖视立体图。
16.图3是根据本技术一实施例的一种改进型密封齿结构的局部剖视侧视图。
17.附图标记：1、环形侧挡板；2、环形固定板；3、第一变形限位槽；4、第二变形限位槽； 5、第一u形连接杆；6、第二u形连接杆；7、固定杆；8、刷丝束；9、双金属片；10、注油孔；11、第一金属片；12、第二金属片；13、转子。
具体实施方式
18.为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.如图1～图3所示，一种改进型密封齿结构，密封齿结构包括环形侧挡板1、环形固定板 2、第一变形限位槽3、第二变形限位槽4、第一u形连接杆5、第二u形连接杆6、固定杆 7、刷丝束8和双金属片9，环形固定板2的内侧壁上间隔设置有刷丝束8和双金属片9，刷丝束8一端和双金属片9一端与环形固定板2内壁固定连接形成固定端，刷丝束8另一端和双金属片9另一端形成自由端，其中，刷丝束8和双金属片9沿涡轮机的转子13周向间隔排列，且刷丝束8与双金属片9设置为顺着转子13的旋转方向倾斜排列，固定端远离转子13，自由端靠近转子13，该设计中，通过固定端的设置，使得在涡轮机转子13运行时能够保证该密封齿结构稳定不位移，通过自由端的设置，使得刷丝束8与双金属片9在与涡轮机转子 13接触时，能够进行弹性退让，保持柔性齿状态，并且间隔排布的双金属片9将刷丝束8夹固其中，对刷丝束8有支撑和保护作用，防止刷丝束8在气流冲击下高频抖动，起到很好的稳定作用，也不失良好的弹性状态。
20.在一个实施例中，双金属片9包括第一金属片11和第二金属片12，第一金属片11与第二金属片12沿其厚度方向固定连接，并且第一金属片11远离转子13，第二金属片12靠近转子13，第一金属片11的热膨胀系数小于第二金属片12的热膨胀系数，该设计中，通过第一金属片11和第二金属片12的热膨胀系数的不同的设置，涡轮机转子13与自由端发生摩擦产生热量使得温度升高后，双金属片9受热膨胀，朝向第一金属片11弯曲，进而带动刷丝束8离开转子13表面，间隙增大，进而减少摩擦，避免了碰磨和振动的加剧，摩擦力减弱后，没有了摩擦产生的高温，热双金属片9温度减低，带动刷丝束8又恢复到完好密封状态，可以大大延长密封齿的使用寿命同时也提高了涡轮机运行的安全性。
21.在一个实施例中，环形固定板2的两侧均固定设有覆盖固定端的环形侧挡板1，且自由端延伸超出环形侧挡板1，每个环形侧挡板1上均贯穿设置有第一变形限位槽3和第二变形限位槽4，第一变形限位槽3内沿其槽壁周向均匀设置有多个第一u形连接杆5，每个第一u 形连接杆5的两端分别固定设于间隔分布的相邻的两个双金属片9上，第二变形限位槽4内沿其槽壁周向均匀设置有多个第二u形连接杆6，每个第二u形连接杆6的两端分别固定设于间隔分布的相邻的两个双金属片9上，第一变形限位槽3和第二变形限位槽4远离刷丝束 8的上方沿其周向均匀设置有多个固定杆7，每个固定杆7均与环形侧挡板1固定连接，该设计中，通过第一u形连接杆5和第二u形连接杆6分别设置在第一变形限位槽3和第二变形限位槽4内，使得当双金属片9受到因摩擦产生的过高热量时发生弯曲变形，进而带动第一 u形连接杆5和第二u形连接杆6随之发生位移，进而使得第一u形连接杆5和第二u形连接杆6在发生一定位移后分别与在第一变形限位槽3和第二变形限位槽4远离转子13的一侧槽壁发生接触而限制位移，进而使得双金属片9在发生一定弯曲变形后停止形变，从而既能够使得该密封结构随温度变化来自动调节，又不会使得密封齿与转子13之间产生过大的间隙。
22.在一个实施例中，在刷丝束8和双金属片9未受热变形时，第一u形连接杆5的杆体
贴近第一变形限位槽3靠近转子13的槽壁，第二u形连接杆6的杆体贴近第二变形限位槽4 靠近转子13的槽壁，该设计规定了第一u形连接杆5和第二u形连接杆6分别在第一变形限位槽3和第二变形限位槽4内的最大位移和最小位移。
23.在一个实施例中，第一变形限位槽3和第二变形限位槽4均为环形结构，第一变形限位槽3的直径尺寸大于第二变形限位槽4的直径尺寸，且第二变形限位槽4的槽宽尺寸大于第一变形限位槽3的槽宽尺寸，该设计中，第一变形限位槽3距离固定端相较于第二变形限位槽4距离固定端更近，进而使得位于第一变形限位槽3处的双金属片9和刷丝束8的弯曲变形幅度要小于位于第二变形限位槽4处的双金属片9和刷丝束8的弯曲变形幅度，进而使得第一u形连接杆5在第一变形限位槽3内的位移量小于第二u形连接杆6在第二变形限位槽 4内的位移量，该设置能够更加合理地限制第一u形连接杆5和第二u形连接杆6的位移。
24.在一个实施例中，第一u形连接杆5和第二u形连接杆6的设置高度均低于第一变形限位槽3和第二变形限位槽4的槽深，该设计能够避免第一u形连接杆5和第二u形连接杆6 在随着双金属片9弯曲而发生位移时受到固定杆7的阻碍。
25.在一个实施例中，位于固定端处的环形侧挡板1的侧壁上沿其周向贯穿开设有均匀分布的多个注油孔10，每个注油孔10均连通于刷丝束8和双金属片9，该设计能够定期从注油孔 10处注入润滑油，进而减少环形侧挡板1内壁与刷丝束8和双金属片9之间的摩擦。
26.在一个实施例中，固定端的连接方式、第一u形连接杆5和第二u形连接杆6与双金属片9的连接方式、固定杆7与环形侧挡板1的连接方式均为高能束焊接，该设计采用高能束焊接具有焊接速度快、焊件热变形小，焊缝性能好、工艺适应性强、焊缝纯洁度高等优点，能够更好地保证其连接的稳定性。
27.工作原理：在涡轮机转子13运行时，刷丝束8和双金属片9未固定连接的自由端与转子 13进行接触，起到密封作用，当转子13和自由端摩擦产生的温度过高时，高温会使双金属片9朝向第一金属片11弯曲，进而带动第一u形连接杆5和第二u形连接杆6分别在第一变形限位槽3和第二变形限位槽4内进行位移且具有一定限制，同时带动刷丝束8离开转子 13表面，使密封齿与转子13之间间隙增大，摩擦减弱或消失，避免了碰磨和振动的加剧，异常振动消失后，没有了摩擦产生的高温，双金属片9温度降低进而逐渐恢复原状，进而带动第一u形连接杆5和第二u形连接杆6以及刷丝束8又恢复到完好密封状态。
28.以上实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术实施例进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不背离本技术权利要求所限定的精神和范围的情况下，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。