[發明專利]一種新型燃氣輪機用刷式氣封及其制造方法

有效

• 申請號: 201410360116.6
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104213944A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 鄒毅;申先念;顧文武
• 申請（專利權）人: 江蘇透平密封高科技有限公司
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明屬于燃氣輪機密封領域，具體涉及一種新型燃氣輪機用刷式氣封及其制造方法。

背景技術

燃氣輪機運行過程中，特別在臨界轉速附近工況，會產生較大的振動，因此要對燃氣輪機內的高溫氣體進行密封，傳統的密封方式為梳齒密封，但這種密封方式在燃氣輪機轉子較大振動時，會與梳齒產生碰磨，而且這種磨損是永久性的，不可恢復，久而久之容易產生嚴重的高溫氣體泄漏?，F有的改進方式為采用刷式氣封，刷式氣封作為一種柔性密封，轉子過臨界轉速時，因振動加劇與密封用刷絲簇瞬間的接觸，不會立即將刷絲簇磨損，當燃氣輪機轉子穩定工作時，高強度的刷絲簇會產生回彈，保持原有形態，起到較好的密封效果，但由于燃氣輪機燃燒產生的氣體具有高溫、腐蝕等特點，則進行密封的刷式氣封屬于易損件，需要定期更換，且刷式氣封通常等分切割后嵌入在蓖齒氣封體中，常規環形刷式氣封切割后會產生變形，處理成本提高，不利于推廣，此外，現有的刷式氣封為整體式結構，中間工序出錯即會導致整體報廢，損失較大。

發明內容

為了解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種新型燃氣輪機用刷式氣封，能有效的密封燃氣輪機的高溫氣體，很好的控制了背板因焊接而引起的分段切割變形，避免了因變形導致的裝配困難而需要二次加工的難題，且由于采用單獨零件連接固定的方式，在單獨零部件報廢時可以替換，降低了成本。該新型燃氣輪機用刷式氣封的制造方法簡單，易于控制，成品率高，起到了節能降耗的目的，具有良好的應用前景。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種新型燃氣輪機用刷式氣封，其特征在于：包括背板以及嵌套設置在背板內的刷子，所述背板包括相對設置的第一背板和第二背板，所述第一背板、第二背板位置相對的側面上分別設有第一連接片和第二連接片，所述第一連接片、第二連接片的下方分別設有相對應的第一刷子槽和第二刷子槽，所述第二刷子槽的下方設有沿著第二背板的高度方向設置的避讓室，所述刷子的一端嵌套入第一刷子槽和第二刷子槽構成的容納腔內，所述刷子的另一端為突出于第一背板、第二背板外的自由端。

前述的一種新型燃氣輪機用刷式氣封，其特征在于：所述刷子包括刷絲簇和與刷絲簇的一端相連接的板塊，所述板塊包括第一板塊和第二板塊，所述第一板塊、第二板塊相對設置且分布于刷絲簇的兩側，所述刷絲簇連接于板塊的一端嵌入至第一刷子槽、第二刷子槽構成的容納腔內，所述刷絲簇的另一端為沿著背板的高度方向延伸并突出于背板之外的自由端。

前述的一種新型燃氣輪機用刷式氣封，其特征在于：所述第一板塊、第二板塊的形狀分別與第一刷子槽、第二刷子槽的形狀相適配，所述第一板塊的尺寸小于與之相對應的第一刷子槽的尺寸，所述第二板塊的尺寸小于與之相對應的第二刷子槽的尺寸。

前述的一種新型燃氣輪機用刷式氣封，其特征在于：所述刷絲簇內單體刷絲的長度均保持一致，所述刷絲簇與板塊通過焊接、沖壓或鉚接的方式固定連接。

前述的一種新型燃氣輪機用刷式氣封，其特征在于：所述背板為圓環形、弧形或直條形，所述第一背板、第二背板通過第一連接片、第二連接片采用焊接或鉚接的方式固定連接。

基于前述的一種新型燃氣輪機用刷式氣封的制造方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1）制備第一背板、第二背板，在第一背板、第二背板上分別制造第一連接片、第一刷子槽以及第二連接片、第二刷子槽，并在第二背板上制造避讓室；

步驟2）制備刷子的第一板塊、第二板塊，通過線切割方式制備第一板塊、第二板塊；

步驟3）制備刷子的刷絲簇，將若干個單體刷絲排布好制成刷絲簇；

步驟4）制備刷子，將步驟2）、3）中制備得到的第一板塊、第二板塊以及刷絲簇組裝制成刷子，將刷絲簇沿著第一板塊的長度方向平鋪在第一板塊上，然后在刷絲簇上蓋上第二板塊，再將第一板塊、刷絲簇及第二板塊固定連接成一體；

步驟5）裝配刷式氣封，將步驟4）中制備得到的刷子的第一板塊放入第一背板的第一刷子槽內，在第一背板上合上第二背板，第二板塊置于第二背板的第二刷子槽內，調整第二背板的位置，直至第二背板的邊緣與第一背板的邊緣對齊；

步驟6）刷式氣封成型，將第一背板上的第一連接片、第二背板上的第二連接片連接固定成一體，形成完整的刷式氣封。

前述的一種新型燃氣輪機用刷式氣封的制造方法，其特征在于：步驟1）中，所述第一背板上的第一連接片、第一刷子槽以及第二背板上的第二連接片、第二刷子槽通過機械加工、拼接或鑄造的方式獲得，第二背板上的避讓室通過機械加工方式獲得。