一种汽轮机用汽封环的制作方法

1.本实用新型涉及汽轮机汽封技术领域，特别是一种汽轮机用汽封环。


背景技术：

2.汽轮机是一种旋转式蒸汽动力装置，汽轮机通汽部分为了防止碰擦，必须留有一定的间隙，而间隙的存在必将导致漏气，使汽轮机的效率下降，为了减小隔板内圆面或静叶片环内圆面与主轴间隙处的漏气，又要保证汽轮机正常安全运行，特设置有隔板汽封。
3.现有技术中，一但主轴的振动幅度超过预期便会与隔板汽封发生摩擦，造成汽封齿不可逆的磨损，隔板内圆面与主轴的间隙增大，导致漏气量增多，从而使汽轮机的效率下降。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种汽轮机用汽封环。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种汽轮机用汽封环，包括多个固定弧块和多个转动机构，多个所述转动机构与多个所述固定弧块一一对应，且所述转动机构均滑动设置在固定弧块上；
6.所述转动机构包括滑块和汽封片，所述固定弧块的内弧面开设有滑槽，所述滑块的一端滑动设置在所述滑槽内，所述滑块在滑槽外的一侧开设有缺槽，所述汽封片的外弧面固定设置有连板，所述连板的两侧对称设置有转轴，所述转轴的另一端均转动连接在所述缺槽内，所述缺槽的底部开设有连通滑槽的底孔。
7.汽轮机在启动前，滑块的底部位于滑槽的最深处，汽封片向汽轮机的高压侧倾斜，此时汽封片与主轴呈锐角，使得汽封片内弧面与主轴之间的间隙比相互垂直时更大，大大降低了汽轮机启动时主轴振动摩擦汽封的可能性；汽轮机启动时，高压蒸汽吹向汽封片的迎风面，汽封片在高压蒸汽推动下垂直于主轴，汽封片内弧面与主轴的间隙减小，同时高压蒸汽通过底孔进入滑槽内，将滑块顶向主轴，使得汽封片内弧面与主轴的间隙进一步减小，降低隔板处的漏气量，当滑块移动到最大行程时，不同转动装置的汽封片侧面相互贴合，形成闭合的环形，进一步减小了汽轮机隔板处的漏气量；汽轮机停机时，随着高压蒸汽的逐渐减小，第二弹簧的回弹力逐渐大于高压蒸汽对滑块的推力，滑块被缓缓推回滑槽的底部；随着高压蒸汽的进一步减少，汽封片被第一弹簧推出的滑塞顶回至起始角度，汽轮机主轴随着转速的降低振幅逐渐增大，但此时汽封片内弧面已经远离主轴至安全距离，大大降低了汽轮机停机时汽封与主轴摩擦的可能性。
8.具体的，还包括自调机构，所述自调机构包括密封块、滑塞和第一弹簧，所述密封块固定设置在所述缺槽的底部一侧，所述密封块开设有连通底孔的气孔，所述密封块正对连板的一侧开设有滑孔，所述滑塞的一端滑动设置在所述滑孔内，所述滑塞上沿所述气孔的轴向开设有通孔，所述第一弹簧的两端分别连接滑塞和滑孔的底端。密封块起到限位的作用，连板的下端转动至密封块时被密封块阻挡，使得汽封片停止转动且垂直于汽轮机主
轴，密封块还起到密封的作用，当连板下端与密封块贴合时，高压蒸汽无法通过缺槽流向隔板的高压侧；汽轮机启动前，滑塞的一端被第一弹簧顶出滑孔外，并与连板的下端接触，使与连板相连的汽封片向汽轮机的高压侧倾斜，此时滑塞将气孔切断，使气体无法进入到滑槽内；汽轮机启动时，在高压蒸汽的推动下，连板随汽封片转动，连板下端将滑塞顶入滑孔内，当汽封片垂直于主轴时，滑塞的通孔正对气孔，气孔上下连通，高压蒸汽依次沿气孔和底孔进入到滑槽内，推动滑块向主轴移动，实现了汽封片和滑块的有序动作，避免了汽封片转动半径较大的内弧边缘接触到主轴。
9.具体的，所述滑槽的底部固定设置有垫台。通过滑块的底部与垫台接触，使得滑块底部与滑槽之间存在一定间隙，确保高压蒸汽能够进入到滑槽内。
10.具体的，所述固定弧块顶部远离所述密封块的一侧固定设置有延长弧板，所述延长弧板正对所述汽封片的一侧固定设置有密封弧板。各个固定弧块上的延长弧板之间紧密贴合组成一个封闭的圆环，使高压蒸汽无法从延长弧板之间的间隙通过，当汽封片垂直于主轴时，不论滑块在其行程的任意位置，汽封片的低压侧均与密封弧板紧密贴合，避免了高压蒸汽从滑块与滑槽之间的缝隙漏至低压侧。
11.具体的，所述密封弧板与所述滑块之间连接有第二弹簧。通过第二弹簧的弹力，使得所有的滑块在汽轮机不工作时均位于其对应滑槽的底部，确保汽轮机启动前汽封片与主轴之间保持最大间隙。
12.具体的，所述汽封片的内弧面固定设置有多个汽封齿。多个汽封齿使高压蒸汽在齿间形成涡流，进一步阻挡高压蒸汽从汽封齿与主轴之间的间隙泄漏。
13.具体的，所述滑塞正对所述连板的一端为弧面。将滑塞与连板接触的端面设计为弧面，有效的降低了连板与滑塞之间滑动的阻力。
14.具体的，所述汽封片靠近所述密封块的一侧固定设置有兜风框。通过兜风框，限制了高压蒸汽在汽封片的表面四处逸散，使汽封片更容易被高压蒸汽推动。
15.具体的，所述兜风框正对所述密封块的一侧开设有导风槽。通过导风槽将兜风框聚集的高压蒸汽导向密封块上的气孔，确保有足够的高压蒸汽从气孔流入滑槽内以推动滑块。
16.本实用新型具有以下优点：
17.本实用新型在汽轮机启动前，汽封片向汽轮机的高压侧倾斜，此时汽封片与主轴呈锐角，相比于传统的汽封结构，汽封片内弧面与主轴之间的间隙更大，大大降低了汽轮机启动时主轴振动摩擦汽封的几率；
18.在汽轮机停机时，滑块随着高压蒸汽的逐渐减小，被第二弹簧缓缓推回滑槽的底部；随着高压蒸汽的进一步减少，汽封片被第一弹簧推出的滑塞顶回至起始角度，汽轮机主轴随着转速的降低振幅逐渐增大，但此时汽封片内弧面已经远离主轴至安全距离，大大降低了汽轮机停机时汽封与主轴摩擦的几率。
附图说明
19.图1为本实用新型的汽轮机用汽封环结构示意图；
20.图2为本实用新型的固定弧块和转动机构结构示意图；
21.图3为本实用新型的转动机构停机状态剖视图；
22.图4为本实用新型的转动机构工作状态剖视图；
23.图5为本实用新型的自调机构结构示意图；
24.图中：1-固定弧块，2-转动机构，3-滑块，4-汽封片，5-滑槽，6-缺槽，7-连板，8-转轴，9-底孔，10-自调机构，11-密封块，12-滑塞，13-第一弹簧，14-气孔，15-滑孔，16-通孔，17-垫台，19-延长弧板，20-密封弧板，21-第二弹簧，22-汽封齿，23-兜风框，24-导风槽。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
28.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
29.如图1～5所示，包括多个固定弧块1和多个转动机构2，多个所述转动机构2与多个所述固定弧块1一一对应，且所述转动机构2均滑动设置在固定弧块1上；
30.所述转动机构2包括滑块3和汽封片4，所述固定弧块1的内弧面开设有滑槽5，所述滑块3的一端滑动设置在所述滑槽5内，所述滑块3在滑槽5外的一侧开设有缺槽6，所述汽封片4的外弧面固定设置有连板7，所述连板7的两侧对称设置有转轴8，所述转轴8的另一端均转动连接在所述缺槽6内，所述缺槽6的底部开设有连通滑槽5的底孔9。
31.本方案中，汽轮机隔板的内圆面均开设有用于安装隔板汽封的安装槽，固定弧块1的外弧与安装槽对应，将多个固定弧块1安装在安装槽内，多个固定弧块1的侧面相互贴合，共同组成环形；传统的汽封是将汽封片4通过t形槽滑动设置在固定弧块1上，当汽轮机运行时，高压蒸气流入t形槽内，将汽封片4顶向汽轮机主轴，以减小两者之间的缝隙从而减少漏气量，但是由于其位移量非常有限，一但汽轮机的主轴在其他过程中振动幅度超过预期，就会与汽封发生碰撞摩擦，造成汽封齿22不可逆的磨损，隔板内圆面与主轴的间隙增大，导致漏气量增多，从而使汽轮机的效率下降，所以通过设置转动机构2，解决上述问题。
32.汽轮机在启动前，滑块3的底部在第二弹簧21推力的作用下位于滑槽5的最深处，
由于转轴8设置在在连板7的中部，所以连板7上端向汽轮机的高压侧，也就是迎风侧倾斜，汽封片4的外弧面与连板7的上端连接，所以汽封片4也向汽轮机的高压侧倾斜，相比于传统的垂直于主轴的汽封片4，此时汽封片4与主轴呈锐角，使得汽封片4内弧面与主轴之间的间隙更大，大大降低了汽轮机启动时主轴振动摩擦汽封的可能性；汽轮机启动时，高压蒸汽吹向汽封片4的迎风面，汽封片4在高压蒸汽推力的作用下绕转轴8转动，直至垂直于主轴，汽封片4内弧面与主轴的间隙减小；同时高压蒸汽通过底孔9进入滑槽5内，将滑块3顶向主轴，使得汽封片4内弧面与主轴的间隙进一步减小，达到不大于传统汽封与主轴的间隙，当滑块3移动到最大行程时，不同转动装置的汽封片4侧面相互贴合，形成闭合的环形，进一步减小了汽轮机隔板处的漏气量；汽轮机停机时，首先随着高压蒸汽的逐渐减小，第二弹簧21的回弹力逐渐大于高压蒸汽对滑块3的推力，滑块3被缓缓推回滑槽5的底部，随着高压蒸汽的进一步减少，汽封片4被第一弹簧13推出的滑塞12顶回至起始角度，汽轮机主轴随着转速的降低振幅逐渐增大，但此时汽封片4内弧面已经远离主轴至安全距离，大大降低了汽轮机停机时汽封与主轴摩擦的可能性。
33.进一步的，还包括自调机构10，所述自调机构10包括密封块11、滑塞12和第一弹簧13，所述密封块11固定设置在所述缺槽6的底部一侧，所述密封块11开设有连通底孔9的气孔14，所述密封块11正对连板7的一侧开设有滑孔15，所述滑塞12的一端滑动设置在所述滑孔15内，所述滑塞12上沿所述气孔14的轴向开设有通孔16，所述第一弹簧13的两端分别连接滑塞12和滑孔15的底端。本方案中，汽封片4在起始状态时，连板7的下端向汽轮机的低压侧倾斜，密封块11固定在缺槽6的高压侧；密封块11起到限位的作用，连板7的下端转动至密封块11时被密封块11阻挡，使得汽封片4停止转动且垂直于汽轮机主轴，密封块11还起到密封的作用，当连板7下端与密封块11贴合时，高压蒸汽无法通过缺槽6流向隔板的高压侧；由于汽封片4内弧面边缘的转动半径大于中心的转动半径，为了避免汽封片4内弧面的边缘与主轴接触，需要确保汽轮机启动时汽封片4完成转动动作后，滑块3再向主轴移动；汽轮机启动前，滑塞12的一端被第一弹簧13顶出滑孔15外，并与连板7的下端接触，使与连板7相连的汽封片4向汽轮机的高压侧倾斜，此时滑塞12将气孔14切断，使气体无法进入到滑槽5内；汽轮机启动时，在高压蒸汽的推动下，连板7随汽封片4转动，连板7下端将滑塞12顶入滑孔15内，当汽封片4垂直于主轴时，滑塞12的通孔16正对气孔14，气孔14上下连通，高压蒸汽依次沿气孔14和底孔9进入到滑槽5内，推动滑块3向主轴移动，实现了汽封片4和滑块3的有序动作，避免了汽封片4转动半径较大的内弧边缘接触到主轴。
34.进一步的，所述滑槽5的底部固定设置有垫台17。本方案中，底孔9如果和滑槽5的底部贴合，高压蒸汽进入滑槽5会存在很大的阻力，通过滑块3的底部与垫台17接触，使得滑块3底部与滑槽5之间存在一定间隙，确保高压蒸汽能够进入到滑槽5内。
35.进一步的，所述固定弧块1顶部远离所述密封块11的一侧固定设置有延长弧板19，所述延长弧板19正对所述汽封片4的一侧固定设置有密封弧板20。本方案中，各个固定弧块1上的延长弧板19之间紧密贴合组成一个封闭的圆环，使高压蒸汽无法从延长弧板19之间的间隙通过，当汽封片4垂直于主轴时，不论滑块3在其行程的任意位置，汽封片4的低压侧均与密封弧板20紧密贴合，避免了高压蒸汽从滑块3与滑槽5之间的缝隙漏至低压侧。
36.进一步的，所述密封弧板20与所述滑块3之间连接有第二弹簧21。本方案中，位于主轴上方的滑块3，在重力的作用下会向滑槽5外滑动，通过第二弹簧21的弹力，使得所有的
滑块3在汽轮机不工作时均位于其对应滑槽5的底部，确保汽轮机启动前汽封片4与主轴之间保持最大间隙。
37.进一步的，所述汽封片4的内弧面固定设置有多个汽封齿22。本方案中，多个汽封齿22使高压蒸汽在齿间形成涡流，进一步阻挡高压蒸汽从汽封齿22与主轴之间的间隙泄漏。
38.进一步的，所述滑塞12正对所述连板7的一端为弧面。本方案中，由于连板7在推动滑塞12和滑塞12推动连板7的过程中，两者之间会发生相对滑动，将滑塞12与连板7接触的端面设计为弧面，可以有效的降低滑动的阻力。
39.进一步的，所述汽封片4靠近所述密封块11的一侧固定设置有兜风框23。本方案中，兜风框23为中空的凸台，当高压蒸汽吹在汽封片4的高压侧时，兜风框23限制了高压蒸汽在汽封片4的表面四处逸散，使汽封片4更容易被高压蒸汽推动。
40.进一步的，所述兜风框23正对所述密封块11的一侧开设有导风槽24。本方案中，通过导风槽24将兜风框23聚集的高压蒸汽导向密封块11上的气孔14，确保有足够的高压蒸汽从气孔14流入滑槽5内以推动滑块3。
41.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种汽轮机用汽封环，其特征在于：包括多个固定弧块（1）和多个转动机构（2），多个所述转动机构（2）与多个所述固定弧块（1）一一对应，且所述转动机构（2）均滑动设置在固定弧块（1）上；所述转动机构（2）包括滑块（3）和汽封片（4），所述固定弧块（1）的内弧面开设有滑槽（5），所述滑块（3）的一端滑动设置在所述滑槽（5）内，所述滑块（3）在滑槽（5）外的一侧开设有缺槽（6），所述汽封片（4）的外弧面固定设置有连板（7），所述连板（7）的两侧对称设置有转轴（8），所述转轴（8）的另一端均转动连接在所述缺槽（6）内，所述缺槽（6）的底部开设有连通滑槽（5）的底孔（9）。2.根据权利要求1所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：还包括自调机构（10），所述自调机构（10）包括密封块（11）、滑塞（12）和第一弹簧（13），所述密封块（11）固定设置在所述缺槽（6）的底部一侧，所述密封块（11）开设有连通底孔（9）的气孔（14），所述密封块（11）正对连板（7）的一侧开设有滑孔（15），所述滑塞（12）的一端滑动设置在所述滑孔（15）内，所述滑塞（12）上沿所述气孔（14）的轴向开设有通孔（16），所述第一弹簧（13）的两端分别连接滑塞（12）和滑孔（15）的底端。3.根据权利要求1所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述滑槽（5）的底部固定设置有垫台（17）。4.根据权利要求2所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述固定弧块（1）顶部远离所述密封块（11）的一侧固定设置有延长弧板（19），所述延长弧板（19）正对所述汽封片（4）的一侧固定设置有密封弧板（20）。5.根据权利要求4所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述密封弧板（20）与所述滑块（3）之间连接有第二弹簧（21）。6.根据权利要求1所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述汽封片（4）的内弧面固定设置有多个汽封齿（22）。7.根据权利要求2所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述滑塞（12）正对所述连板（7）的一端为弧面。8.根据权利要求2所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述汽封片（4）靠近所述密封块（11）的一侧固定设置有兜风框（23）。9.根据权利要求8所述的一种汽轮机用汽封环，其特征在于：所述兜风框（23）正对所述密封块（11）的一侧开设有导风槽（24）。

技术总结
本实用新型涉及汽轮机汽封技术领域，具体公开了一种汽轮机用汽封环，包括多个固定弧块和多个转动机构，多个所述转动机构与多个所述固定弧块一一对应，且所述转动机构均滑动设置在固定弧块上。所述转动机构包括滑块和汽封片，所述固定弧块的内弧面开设有滑槽，所述滑块的一端滑动设置在所述滑槽内，所述滑块在滑槽外的一侧开设有缺槽，所述汽封片的外弧面固定设置有连板，所述连板的两侧对称设置有转轴，所述转轴的另一端均转动连接在所述缺槽内，所述缺槽的底部开设有连通滑槽的底孔。本实用新型通过转动机构实现了汽封片一定范围内的转动，增加了汽封与汽轮机主轴间隙的调节范围，降低了汽轮机开停机主轴因振动与汽封齿发生摩擦的几率。发生摩擦的几率。发生摩擦的几率。


技术研发人员：罗帆
受保护的技术使用者：德阳市万腾机械制造有限责任公司
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2023/6/27