[發明專利]自密封汽封徑向支承結構

在審

• 申請號: 201510978078.5
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN105604617A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 王建偉;張曉東;侯明軍;莫琪輝;胥睿
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方汽輪機有限公司
• 主分類號: F01D25/28
• 分類號: F01D25/28
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 王云春

技術領域

本發明涉及汽輪機汽封技術，具體涉及自密封汽封徑向支承結構。

背景技術

汽輪機是高速旋轉的機械，汽輪機轉動件和靜止件之間有一定的軸向和徑向間隙。為了減小動、靜件之間的間隙漏汽，動、靜件之間設置有汽封結構，在保證不發生動、靜件相互摩擦的前提下，汽封間隙要盡可能小，以減少漏汽，提高機組熱效率。

自密封汽封是汽封結構的一種型式。自密封汽封的間隙隨汽輪機運行負荷自動調整，在汽輪機啟、停過臨界轉速時，汽封離開汽輪機軸，汽封間隙最大，避免汽封與轉子碰磨，當汽輪機運行超過臨界轉速或帶一定負荷時汽封閉合，汽封間隙維持最小值，以保證機組效率。

現有自密封汽封依靠彈簧力開啟，蒸汽力關閉，自由狀態下，在彈簧力作用下，汽封弧段處于張開狀態，遠離轉子，機組啟動時，隨著蒸汽流量增加，當蒸汽壓力克服彈簧力、摩擦力時，汽封弧段逐漸關閉。停機時，隨著蒸汽流量減小，在彈簧力作用下，推動汽封弧段遠離轉子，使汽封與轉子之間的徑向間隙達到最大值。

現有自密封汽封利用安裝在汽封圈的相鄰汽封弧段的端面之間的螺旋彈簧使汽封作徑向移動離開汽輪機軸。工作時，因這種自密封汽封的支承結構緣故，彈簧力作用方向與徑向存在一定的夾角，汽封開、關動作的靈活性受到一定影響。其具體結構參見圖1、2，其中，11為汽封圈，12為汽封弧段，13為螺旋彈簧，14為轉子。

為此，期望尋求一種技術方案，以至少減輕上述問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種能夠使汽封開、關動作靈活的自密封汽封徑向支承結構。

為解決上述技術問題，采用下述技術方案。

一種自密封汽封徑向支承結構，所述汽封包括汽封體及汽封圈，所述汽封圈包括多段汽封弧段；該徑向支承結構包括：

設置于所述汽封體的、用于支承所述汽封弧段的掛耳的支承面；

設置于所述汽封弧段的掛耳的、與所述支承面相向的關閉限位面；以及

設置于所述支承面與所述關閉限位面之間、對相應所述汽封弧段施加沿所述汽封圈徑向向外的作用力的彈性件。

所述彈性件施加于所述汽封弧段的在徑向方向的作用力，大于10%額定負荷蒸汽產生的徑向的關閉力且小于20%額定負荷蒸汽產生的徑向的關閉力。

所述彈性件沿所述汽封圈徑向移動的范圍為1-3mm。

每段所述汽封弧段的掛耳相對兩側均分別設置所述彈性件。

每段所述汽封弧段的掛耳相對兩側均分別設置兩個所述彈性件。

所述彈性件為螺旋彈簧圈、碟形彈簧圈或彈簧片。

本發明具有下述有益技術效果。

本發明取消了汽封圈汽封弧段端面之間的螺旋彈簧，在汽封體的用于支承汽封弧段的掛耳的支承面與汽封弧段的掛耳的、與該支承面相向的關閉限位面之間設置彈性件，并使彈性件被預壓縮對相應汽封弧段施加沿汽封圈徑向向外的作用力。當汽輪機在自由狀態和空負荷工況時，汽封弧段在彈性件的作用力下遠離汽輪機轉子，汽封圈與轉子之間保持最大徑向間隙。隨著負荷的增加，汽封圈背部的蒸汽壓力逐漸增大并克服彈性件張力和摩擦力時，使汽封弧段被壓逐漸沿徑向向軸合攏，汽封圈與轉子之間保持最小徑向間隙。由此可見，本發明的彈性件的彈性作用力方向和汽封弧段移動方向一致或相反，不產生附加力矩，使汽封圈汽封弧段開、關動作靈活自如。

附圖說明

圖1為現有的自密封汽封弧段端面螺旋彈簧支承結構示意圖。

圖2為圖1A-A旋轉視圖。

圖3為本發明的自密封汽封徑向支承結構的一種實施例的結構示意圖。

圖4為圖3B-B旋轉視圖（處于關閉狀態）。

圖5為圖3B-B旋轉視圖（處于張開狀態）。

圖6為本發明的汽封圈汽封弧段的一種實施例的結構示意圖。

圖7為本發明的汽封體的一種實施例的結構示意圖。

圖8為蒸汽作用力圖。

具體實施方式

為能詳細說明本發明的技術特征及功效，并可依照本說明書的內容來實現，下面結合附圖對本發明的實施方式進一步說明。

圖3、4示例性示出了本發明的眾多實施例中一種自密封汽封徑向支承結構的實施例。該自密封汽封徑向支承結構中的汽封包括汽封體22及汽封圈，汽封圈包括6段汽封弧段21。一并參見圖5至圖7，該徑向支承結構包括支承面2211、關閉限位面2111及彈性件23。

支承面2211設置于汽封體22，用于支承汽封弧段21的掛耳。