[发明专利]一种刷式密封及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种刷式密封及其制造方法，属于密封设备技术领域。

背景技术

刷式密封是近年发展起来的一种高效阻尼密封，其泄漏量是梳齿迷宫密封的1/5-1/10，并允许动静之间瞬态严重不同心而保持密封能力不变，既提高了机组效率又改善了转子的稳定性，已经应用于航空发动机、工业燃气轮机和汽轮机等叶轮机械。刷式密封的主要结构是在原有的汽封基础上，加装一圈刷封条，用刷封条代替原来的高齿，高度比原来的高齿要高，因减小了汽封间隙，从而减少漏气，其密封部分的刷丝是顺着转子旋转方向排列一圈耐高温的合金丝，可以耐1000摄氏度以下的高温不变形，运行时，散开的刷丝束类似于防护林的风阻效果，起到密封效果，可以适应转子的瞬态跳动，恢复原有的汽封间隙，能长期保证使用效果，并且刷丝有弹性，也不会对机组的振动造成大的影响，节能效果较明显，因此应用范围较广。

由于传统刷式密封的制造要根据汽封不同的弧度，提前加工好相应弧段的前护板、后护板、刷丝束，再根据实际需要进行装夹并焊接完毕后再适配，因而存在几个问题：（一）无法进行批量生产，同时也无法有效库存；（二）制造过程需要采用排丝模板，而且需要人工方式将丝束填入模板，排丝均匀度和精密度都较低，生产效率也不高；（三）排丝角度不可改变，一般为45°，如果要改变排丝角度则要重新更换排丝模板，排丝模板规格繁多；（四）刷封排列方向受到转子顺、逆时针旋转的影响，废品率高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种刷式密封及其制造方法，解决了传统刷式密封的制造过程中的适配单一性，实现批量制备材料，批量生产并有效库存，同时提高了生产效率，降低了废品率。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案如下：

一种刷式密封，其特征在于：包括汽封块和刷封，所述汽封块上设有用于密封的多个高齿和低齿，所述汽封块上还开设有刷封槽，所述刷封固定在刷封槽内，其特征在于：

所述刷封包括两块刷丝护板和设置于两块刷丝护板之间的刷丝，所述两块刷丝护板高度相同且能置于刷封槽内，所述刷封槽在出气侧的下方设有防止刷丝倾斜的挡片，所述刷丝的自由端突出于挡片。

前述的一种刷式密封，其特征在于：所述挡片与汽封块为一体结构。

前述的一种刷式密封，其特征在于：所述刷封槽开设在汽封块的靠近高齿或低齿的部位，且位于相应高齿或低齿的进气侧。

前述的一种刷式密封，其特征在于：所述刷丝的自由端突出于刷丝护板10~20mm。

一种刷式密封的制造方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，开槽操作：在汽封块上高齿或低齿的进气侧开设刷封槽；

步骤二，材料制备：加工相配套的刷丝护板和绕丝卷轴，并将绕丝卷轴安装于绕丝环上；

步骤三，绕丝操作：在制备好的刷丝护板之间放置石棉板并进行绕丝操作；

步骤四，刷封装夹：将准备好的刷封夹具装入刷丝护板后，扣入绕丝完毕的刷封上，所有刷丝护板对齐后，锁紧刷封夹具，从自动绕丝机上取下；

步骤五，焊接操作：将装夹好的刷封进行焊接；

步骤六，粗切割：利用线切割设备，把焊接好的刷封从刷丝中间切开，拆下石棉板，得到直条刷封；

步骤七，矫弧：将通过以上步骤得到的直条刷封放置在滚弧机上，根据不同的直径需求，将直条刷封矫形成符合要求的刷封弧段；

步骤八，根据安装位置，将制造好的刷封弧段先铆接在刷封槽中后进行精加工，或先进行精加工后将其铆接在刷封槽中。

前述的一种刷式密封的制造方法，其特征在于：所述步骤三中的绕丝操作为自动绕丝，将刷丝护板固定到加工机床的直行位移架的定位装置上，并在两块刷丝护板之间放置石棉板，然后调试定位装置，保证刷丝护板可以在直行位移架上顺利滑动，定位好绕丝的初始位置，根据设计需求，设定好绕丝的圈数、角度及直行位移架的移动速度，开启马达进行自动绕丝，绕丝结束后自动停止。

前述的一种刷式密封的制造方法，其特征在于：所述步骤五中的焊接操作为自动焊接，将装夹好的刷封放在自动焊接机器上，设定好参数后进行自动焊接，焊接完毕后打磨焊渣。

前述的一种刷式密封的制造方法，其特征在于：所述步骤八中的精加工过程为，根据设计尺寸要求，采用线切割设备对刷封进行最终的切割，制作成符合要求的成品刷封。