[发明专利]一种汽轮机汽压随动开闭式轴向减压汽封结构

说明书

本发明公开了一种汽轮机汽压随动开闭式轴向减压汽封结构，包括环绕转轴设置的汽封环体，环绕转轴表面沿轴向前后间隔设置有凸起的凸台，凸台之间形成汽体膨胀腔，在汽封环体上有沿径向圆弧设置的凹槽，一个密封环设置凹槽中，密封环面向汽体膨胀腔侧伸出设置有斜齿，斜齿前端指向汽体膨胀腔一侧凸台，凹槽经通道与压力汽体连通，凹槽至少一侧侧壁与密封环一侧侧壁之间为倾斜滑动接触，压力汽体进入凹槽推动密封环沿倾斜向下滑动促使密封环斜齿前端接近或触碰到所指向的凸台侧壁形成密封。本发明密封结构随着转子轴向膨胀自动调整密封间隙，即使机组多次启停动静间隙不因磨损而增大，极大地改善了启停后动静间隙增大效率急剧衰减的问题。

技术领域

本发明涉及一种汽轮机汽压随动开闭式轴向减压汽封结构。

背景技术

现代汽轮机随制造技术发展，做功蒸汽温度高，压力大，动静密封一直是难以解决的难题。目前火电主流机型多为高中压合缸机组，转子轴系长，合缸过桥间汽封由于转子高速旋转挠度大，在高温作用下，轴系膨胀较大，与冷态安装时相比，高中压转子轴向膨胀就达2~3个毫米，所以安装时轴向密封无法紧靠在转子凸台密封点，如正向安装容易干涉，反向安装由于转子膨胀后远离密封环，亦无法实现密封，机组冷态启动过临界时振动导致径向密封磨损尤为剧烈，机组经过多次启停后动静间隙增大效率急剧衰减。以传统径向密封技术是无法解决的，只能等大修周期后揭缸检修更换密封件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机汽压随动开闭式轴向减压汽封结构，通过可上下斜向随蒸汽压力移动的密封齿结构，随着转子轴向膨胀自动调整密封间隙，从而极大地改善了启停后动静间隙增大效率急剧衰减的问题。

为了实现上述目的，本发明的方案是：

一种汽轮机汽压随动开闭式轴向减压汽封结构，包括环绕汽轮机转轴设置的汽封环体，汽封环体沿转轴轴向依次设置减压齿，环绕转轴表面沿轴向前后间隔设置有凸起的凸台，凸台与汽封环体相对，两个凸台之间形成了压力汽体沿转轴表面和汽封环体之间泄出的汽体膨胀腔，其中，在汽封环体上至少有一个沿径向圆弧设置的凹槽，凹槽口面对转轴汽体膨胀腔，一个密封环作为汽封环体的一部分设置凹槽中，密封环面向汽体膨胀腔侧伸出设置有斜齿，斜齿前端指向汽体膨胀腔一侧凸台，凹槽经通道与压力汽体连通，凹槽至少一侧侧壁与密封环一侧侧壁之间为倾斜滑动接触，倾斜滑动的方向与斜齿的倾斜方向一致，压力汽体进入凹槽推动密封环沿倾斜滑动方向向下滑动促使密封环斜齿前端接近或触碰到所指向的凸台侧壁形成密封，在凹槽中设有弹性部件，当压力汽体退出时弹性部件促使密封环回弹至安装初始位置，所述密封环沿汽封环体圆周分段设置有间隙，间隙用于密封环沿倾斜滑动方向从安装初始位置向下滑动。

方案进一步是：所述凹槽一侧侧壁具有斜平面，所述密封环一侧侧壁具有斜平面，所述倾斜滑动接触是凹槽一侧侧壁斜平面与密封环一侧侧壁斜平面的平面倾斜滑动接触。

方案进一步是：所述倾斜滑动的倾斜角度与密封环斜齿的倾斜角度一致。

方案进一步是：所述密封环斜齿的倾斜水平方向与转轴受热轴向膨胀方向相反。

方案进一步是：所述弹性部件是弹片，弹片设置在密封环一侧侧壁相对的另一侧侧壁与凹槽另一侧侧壁之间。

方案进一步是：所述弹片呈两片开口三角状，两片开口的一个边弹靠顶在密封环另一侧侧壁形成凹槽压力汽体进入通道与凹槽口之间的密封。

方案进一步是：所述弹性部件是拉簧，拉簧设置在密封环顶部与凹槽底部之间拉住密封环。

方案进一步是：所述减压齿垂直于转轴，减压齿包括长齿和短齿，所述短齿对应汽体膨胀腔两侧凸台顶端设置形成凸台顶端减压汽封间隙，所述长齿对应汽体膨胀腔底面中央设置形成汽体膨胀腔底面减压汽封间隙；其中，所述长齿在汽封环体上处于所述倾斜滑动接触下端设置。