[发明专利]自密封汽封径向支承结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机汽封技术，具体涉及自密封汽封径向支承结构。

背景技术

汽轮机是高速旋转的机械，汽轮机转动件和静止件之间有一定的轴向和径向间隙。为了减小动、静件之间的间隙漏汽，动、静件之间设置有汽封结构，在保证不发生动、静件相互摩擦的前提下，汽封间隙要尽可能小，以减少漏汽，提高机组热效率。

自密封汽封是汽封结构的一种型式。自密封汽封的间隙随汽轮机运行负荷自动调整，在汽轮机启、停过临界转速时，汽封离开汽轮机轴，汽封间隙最大，避免汽封与转子碰磨，当汽轮机运行超过临界转速或带一定负荷时汽封闭合，汽封间隙维持最小值，以保证机组效率。

现有自密封汽封依靠弹簧力开启，蒸汽力关闭，自由状态下，在弹簧力作用下，汽封弧段处于张开状态，远离转子，机组启动时，随着蒸汽流量增加，当蒸汽压力克服弹簧力、摩擦力时，汽封弧段逐渐关闭。停机时，随着蒸汽流量减小，在弹簧力作用下，推动汽封弧段远离转子，使汽封与转子之间的径向间隙达到最大值。

现有自密封汽封利用安装在汽封圈的相邻汽封弧段的端面之间的螺旋弹簧使汽封作径向移动离开汽轮机轴。工作时，因这种自密封汽封的支承结构缘故，弹簧力作用方向与径向存在一定的夹角，汽封开、关动作的灵活性受到一定影响。其具体结构参见图1、2，其中，11为汽封圈，12为汽封弧段，13为螺旋弹簧，14为转子。

为此，期望寻求一种技术方案，以至少减轻上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能够使汽封开、关动作灵活的自密封汽封径向支承结构。

为解决上述技术问题，采用下述技术方案。

一种自密封汽封径向支承结构，所述汽封包括汽封体及汽封圈，所述汽封圈包括多段汽封弧段；该径向支承结构包括：

设置于所述汽封体的、用于支承所述汽封弧段的挂耳的支承面；

设置于所述汽封弧段的挂耳的、与所述支承面相向的关闭限位面；以及

设置于所述支承面与所述关闭限位面之间、对相应所述汽封弧段施加沿所述汽封圈径向向外的作用力的弹性件。

所述弹性件施加于所述汽封弧段的在径向方向的作用力，大于10%额定负荷蒸汽产生的径向的关闭力且小于20%额定负荷蒸汽产生的径向的关闭力。

所述弹性件沿所述汽封圈径向移动的范围为1-3mm。

每段所述汽封弧段的挂耳相对两侧均分别设置所述弹性件。

每段所述汽封弧段的挂耳相对两侧均分别设置两个所述弹性件。

所述弹性件为螺旋弹簧圈、碟形弹簧圈或弹簧片。

本发明具有下述有益技术效果。

本发明取消了汽封圈汽封弧段端面之间的螺旋弹簧，在汽封体的用于支承汽封弧段的挂耳的支承面与汽封弧段的挂耳的、与该支承面相向的关闭限位面之间设置弹性件，并使弹性件被预压缩对相应汽封弧段施加沿汽封圈径向向外的作用力。当汽轮机在自由状态和空负荷工况时，汽封弧段在弹性件的作用力下远离汽轮机转子，汽封圈与转子之间保持最大径向间隙。随着负荷的增加，汽封圈背部的蒸汽压力逐渐增大并克服弹性件张力和摩擦力时，使汽封弧段被压逐渐沿径向向轴合拢，汽封圈与转子之间保持最小径向间隙。由此可见，本发明的弹性件的弹性作用力方向和汽封弧段移动方向一致或相反，不产生附加力矩，使汽封圈汽封弧段开、关动作灵活自如。

附图说明

图1为现有的自密封汽封弧段端面螺旋弹簧支承结构示意图。

图2为图1A-A旋转视图。

图3为本发明的自密封汽封径向支承结构的一种实施例的结构示意图。

图4为图3B-B旋转视图（处于关闭状态）。

图5为图3B-B旋转视图（处于张开状态）。

图6为本发明的汽封圈汽封弧段的一种实施例的结构示意图。

图7为本发明的汽封体的一种实施例的结构示意图。

图8为蒸汽作用力图。

具体实施方式

为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。

图3、4示例性示出了本发明的众多实施例中一种自密封汽封径向支承结构的实施例。该自密封汽封径向支承结构中的汽封包括汽封体22及汽封圈，汽封圈包括6段汽封弧段21。一并参见图5至图7，该径向支承结构包括支承面2211、关闭限位面2111及弹性件23。

支承面2211设置于汽封体22，用于支承汽封弧段21的挂耳。