專(zhuān)利名稱(chēng)：阻尼型自調(diào)邊界汽封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型適用于汽輪機(jī)的軸封、葉頂汽封、隔板汽封。
技術(shù)背景
已知在汽輪機(jī)內(nèi)部用于做功的髙溫高壓汽體，是靠汽封圈來(lái)實(shí)現(xiàn)密封的，
這種汽封圈與轉(zhuǎn)軸之間保留有0.3mm至1.2mm的動(dòng)靜間隙，因此密封效果很 差，直接影響汽輪機(jī)的運(yùn)行效率。為此，近年來(lái)在汽輪機(jī)行業(yè)出現(xiàn)了許多新型 汽封圈結(jié)構(gòu)，從動(dòng)靜間隙的大小來(lái)看，基本沒(méi)有邊界條件的設(shè)定，在汽輪機(jī)起 停的工況下，要么密封齒和轉(zhuǎn)軸處于接觸狀態(tài)、要么因動(dòng)靜間隙較小發(fā)生碰磨， 因此在汽輪機(jī)起停的工況下，就有引起汽輪機(jī)振動(dòng)的可能性；或者在汽輪機(jī)正 常運(yùn)行時(shí)，動(dòng)靜間隙又太大，造成汽體大量泄漏。
特別是已知技術(shù)中的金屬密封齒， 一旦和轉(zhuǎn)軸發(fā)生碰磨勢(shì)必?fù)p傷轉(zhuǎn)軸，甚 至引起轉(zhuǎn)軸變彎的事故發(fā)生，所以近年來(lái)又出現(xiàn)了碳素齒的接觸汽封，然而碳 素齒強(qiáng)度差又易碎。
發(fā)明內(nèi)容
按照汽輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行工況要求，汽封圈的動(dòng)靜間隙最好能隨運(yùn)行工況的變 化自動(dòng)調(diào)節(jié)，而這種調(diào)節(jié)的范圍，必須設(shè)定邊界條件，即汽輪機(jī)起停時(shí)其邊界 條件設(shè)定為動(dòng)靜間隙值大于轉(zhuǎn)子最大的振動(dòng)量，稱(chēng)邊界條件的上限；而在正 常運(yùn)行時(shí)其邊界條件設(shè)定為動(dòng)靜間隙值為零，稱(chēng)邊界條件的下限。
這是因?yàn)槠啓C(jī)在起車(chē)和停車(chē)的工況下，有個(gè)升速和降速過(guò)程，當(dāng)轉(zhuǎn)速在 通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)發(fā)生共振，如若這一振動(dòng)頻率剛好和汽封圈的固有頻 率相等，怡巧這時(shí)動(dòng)靜間隙又為零，就會(huì)引起汽封圈也一起共振，進(jìn)而擴(kuò)大振 動(dòng)的嚴(yán)重性；然而當(dāng)動(dòng)靜間隙為零，密封齒處于邊界條件下限連續(xù)工作時(shí)，金 屬密封齒無(wú)法和轉(zhuǎn)軸接觸，碳素齒又易碎。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種阻尼型自調(diào)邊界的汽封，所謂阻尼型就是將 金屬密封齒細(xì)化，用一組細(xì)金屬絲和轉(zhuǎn)軸進(jìn)行接觸，充分發(fā)揮細(xì)金屬絲的阻尼
3作用，這樣既可以保證密封效果，提高汽輪機(jī)的效率，又可以保證汽輪機(jī)起停的 安全性。
本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的
其原理結(jié)構(gòu)主要由汽缸體l、板式彈簧2、新型汽封圈3、高溫薄片彈簧4、 高溫、高壓汽體5、轉(zhuǎn)軸6、進(jìn)汽腔7、細(xì)金屬絲8、壓圈9、滑板10、鐵素體 迷宮齒ll、高溫螺旋彈簧12組成，如附圖l、附圖2所示。其中汽缸體l、板 式彈簧2、轉(zhuǎn)軸6屬已知原結(jié)構(gòu)；高溫、高壓汽體5是原理要素。
其特征在于將多等分的新型汽封圈3的截面制成T尾形，背部加裝板式 彈簧2后，滑入汽缸體l已有的T尾槽內(nèi)，構(gòu)成了新型汽封圈3的一級(jí)浮動(dòng)， 由于板式彈簧2具有很高的硬度，所以一級(jí)浮動(dòng)稱(chēng)作硬浮動(dòng)。如若單純依靠硬 浮動(dòng)，那么細(xì)金屬絲8是無(wú)法滿(mǎn)足邊界條件下限工況的，所以一級(jí)浮動(dòng)只不過(guò) 是為了應(yīng)對(duì)事故狀態(tài)而設(shè)置的。
為此本實(shí)用新型又設(shè)置了二級(jí)浮動(dòng)，也稱(chēng)作軟浮動(dòng)，即在多等分的滑板IO 的背部裝上高溫薄片彈簧4后，配合在新型汽封圈3的內(nèi)槽，并在滑板10的背 部留出一個(gè)空腔，使這一空腔和進(jìn)汽腔7相通，滑板10在高溫薄片彈簧4的彈 力作用下，使滑板10所帶動(dòng)的細(xì)金屬絲8的內(nèi)徑圓周面與轉(zhuǎn)軸6的外徑圓周面 接觸，滿(mǎn)足了邊界條件的下限要求，構(gòu)成了細(xì)金屬絲8的有效浮動(dòng)，這就是二 級(jí)浮動(dòng)，即軟浮動(dòng)。細(xì)金屬絲8的固定方法是利用滑板10和壓圈9將其夾住。 由于二級(jí)軟浮動(dòng)所使用的高溫薄片彈簧4，其彈力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于板式彈簧2，所以使 得細(xì)金屬絲8作用于轉(zhuǎn)軸6的壓力非常小，再加上和轉(zhuǎn)軸接觸的是細(xì)金屬絲組， 所以才能按邊界條件的下限運(yùn)行?；?0的肩頭用以控制細(xì)金屬絲8的邊界條 件的下限，即確保動(dòng)靜間隙值為零；而螺旋彈簧12卻是為了控制細(xì)金屬絲8的 邊界條件的上限。這是因?yàn)橐胧蛊啓C(jī)在起車(chē)和停車(chē)的工況下，能夠在邊界 條件范圍內(nèi)，讓細(xì)金屬絲8位置從下限變到上限，將高溫螺旋彈簧12的彈力， 設(shè)計(jì)成略大于高溫薄片彈簧4的壓力，這樣當(dāng)進(jìn)汽腔7還沒(méi)有進(jìn)入高溫、高壓 汽體5前，或撤掉高溫、高壓汽體5后，此時(shí)即為汽輪機(jī)的起車(chē)和停車(chē)工況， 滑板10的背部?jī)H有高溫薄片彈簧4的壓力，而其壓力又小于高溫螺旋彈簧12
4的彈力，因此滑板10被高溫螺旋彈簧12舉起，細(xì)金屬絲8不再和轉(zhuǎn)軸接觸， 躲避了轉(zhuǎn)子過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的共振過(guò)程；當(dāng)汽輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，高溫、高壓汽體5 通過(guò)進(jìn)汽腔7進(jìn)入到滑板10的背部，并對(duì)滑板10的背部產(chǎn)生一種壓力，這種 壓力和髙溫薄片彈簧4的壓力相疊加，作用于滑板10的背部，這個(gè)作用力則遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于高溫螺旋彈簧12的彈力，將滑板10所帶動(dòng)的細(xì)金屬絲8又推回轉(zhuǎn)軸6, 由于細(xì)金屬絲8具有極強(qiáng)的阻尼作用，所以構(gòu)成了阻尼型自調(diào)邊界汽封。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案，能使細(xì)金屬絲8具有兩級(jí)浮動(dòng)的靈活工作狀態(tài)， 在設(shè)定的邊界條件下，隨著運(yùn)行工況的變化，從邊界條件的上限至邊界條件的 下限自動(dòng)調(diào)節(jié)；又由于鐵素體迷宮齒ll均由鐵素體制成，因此本實(shí)用新型的技 術(shù)方案不僅密封效果好，而且能夠躲避轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)，細(xì)金屬絲8不僅強(qiáng)度高， 具有極強(qiáng)的阻尼作用，而且不易破碎，因此運(yùn)行十分可靠、安全。

附圖1是本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)剖面圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型是由汽缸體l、板式彈簧2、新型汽封圈3、高溫薄片彈簧4、 高溫、高壓汽體5、轉(zhuǎn)軸6、進(jìn)汽腔7、細(xì)金屬絲8、壓圈9、滑板10、鐵素體 迷宮齒11、高溫螺旋彈簧12組成。其特征在于將多等分的新型汽封圈3的截 面制成T尾形，背部加裝板式彈簧2后，滑入汽缸體l已有的T尾槽內(nèi)，組成 一級(jí)浮動(dòng)。再在多等分的滑板10的背部裝上高溫薄片彈簧4后，配合在新型汽 封圈3的內(nèi)槽，并在滑板10背部的整體圓周上留出一個(gè)空腔，并使這一空腔和 進(jìn)汽腔7相通?；?0在高溫薄片彈簧4的作用下，使滑板10所帶動(dòng)的細(xì)金 屬絲8的內(nèi)徑圓周面與轉(zhuǎn)軸6的外徑圓周面接觸，構(gòu)成了細(xì)金屬絲8的二級(jí)浮 動(dòng)。再在滑板10的等分接頭處均開(kāi)出圓形槽，并裝入高溫螺旋彈簧12。
將迷宮齒11用鐵素體材料制成，并鑲嵌入新型汽封圈3的凹槽內(nèi)，利用滑 板10和壓圈9將細(xì)金屬絲8夾住，滑板10的肩頭用以控制邊界條件的下限， 螺旋彈簧12用以控制邊界條件的上限。
權(quán)利要求1、阻尼型自調(diào)邊界汽封是由汽缸體(1)、板式彈簧(2)、新型汽封圈(3)、高溫薄片彈簧(4)、高溫、高壓汽體(5)、轉(zhuǎn)軸(6)、進(jìn)汽腔(7)、細(xì)金屬絲(8)、壓圈(9)、滑板(10)、鐵素體迷宮齒(11)、高溫螺旋彈簧(12)組成，其特征在于將多等分的新型汽封圈(3)的截面制成T尾形，背部加裝板式彈簧(2)后，滑入汽缸體(1)已有的T尾槽內(nèi)，組成一級(jí)浮動(dòng)，再在多等分的滑板(10)的背部裝上高溫薄片彈簧(4)后，配合在新型汽封圈(3)的內(nèi)槽，并在滑板(10)背部的整體圓周上留出一個(gè)空腔，并使這一空腔和進(jìn)汽腔(7)相通，滑板(10)在高溫薄片彈簧(4)的作用下，使滑板(10)所帶動(dòng)的細(xì)金屬絲(8)的內(nèi)徑圓周面與轉(zhuǎn)軸(6)的外徑圓周面接觸，構(gòu)成了細(xì)金屬絲(8)的二級(jí)浮動(dòng)，再在滑板(10)的等分接頭處均開(kāi)出圓形槽，并裝入高溫螺旋彈簧(12)，將迷宮齒(11)用鐵素體材料制成，并鑲嵌入新型汽封圈(3)的凹槽內(nèi)，利用滑板(10)和壓圈(9)將細(xì)金屬絲(8)夾住，滑板(10)的肩頭用以控制邊界條件的下限，螺旋彈簧(12)用以控制邊界條件的上限。
專(zhuān)利摘要阻尼型自調(diào)邊界汽封適用于汽輪機(jī)，為了提高汽輪機(jī)的效率，使滑板所帶動(dòng)的細(xì)金屬絲具有兩級(jí)浮動(dòng)功能，在設(shè)定的邊界條件下，能夠隨著運(yùn)行工況的變化，從邊界條件的上限至下限自動(dòng)調(diào)節(jié)。其特征在于將多等分的新型汽封圈的截面制成T尾型，背部加裝板式彈簧后，滑入汽缸體已有的T尾槽內(nèi)。再在多等分的滑板的背部，裝上高溫薄片彈簧，配合在新型汽封圈的內(nèi)槽，使滑板背部空腔和進(jìn)汽腔相通，滑板在高溫薄片彈簧的作用下，使滑板所帶動(dòng)的細(xì)金屬絲和轉(zhuǎn)軸相接觸。再在滑板的等分接頭處均開(kāi)出圓形槽，裝入高溫螺旋彈簧，迷宮齒均用鐵素體制成，構(gòu)成阻尼型自調(diào)邊界汽封。
文檔編號(hào)F01D11/00GK201236725SQ200820105019
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者王勝五 申請(qǐng)人:王勝五