[發明專利]一種電站汽輪機高壓缸軸封裝置

在審

• 申請號: 201610050833.8
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105587345A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 柳成亮;李東雄;郝?？?/a>;徐鴻恩;姜英棟
• 申請（專利權）人: 山西國峰煤電有限責任公司;山西大學
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00
• 代理公司: 山西科貝律師事務所 14106
• 代理人: 薛源

技術領域

本發明涉及電站汽輪機軸封技術領域，具體涉及一種電站汽輪機高壓缸軸 封裝置。

背景技術

電站汽輪機的轉軸與缸體間密封即軸封的形式主要有樅樹型軸封、梳齒型 軸封、刷式軸封等，目前電站汽輪機的高壓缸普遍采用單一的梳齒型軸封，該 軸封體的材料硬度大于高壓缸轉軸的材料硬度，熱脹冷縮系數不同。為了獲得 較好的密封效果，一般將梳齒型軸封體與高壓缸轉軸之間的間隙設計得比較小， 在汽輪機轉子過臨界轉速時，轉子振幅較大，軸封齒很容易磨損。隨著機組運 行時間的延長，軸封間隙逐漸變大，造成漏汽量逐漸增加，蒸汽對轉軸的加熱 區段長度也將增加，并且溫度也有所升高，使脹差也逐漸變大；由于高壓缸軸 封體與轉軸存在脹差，轉軸上凸臺和軸封塊的高密封齒、低密封齒會因發生相 對位移而使密封齒倒伏，甚至引發高壓缸轉軸拉傷、高壓缸脹差增大、汽輪機 組機械中心改變、軸振增大等問題。刷式軸封屬于小間隙軸封范疇，要求對刷 絲對應的轉軸表面進行硬化處理，其軸封效果優于梳齒型軸封，但也存在軸封 間隙控制難、刷絲焊接牢固性不穩定等問題，造成安裝間隙過小或過盈時發生 轉軸磨損，刷絲脫落后在蒸汽系統內循環，對閥門等精密設備產生研磨、損壞， 不利于設備的安全穩定運行。為避免上述安全問題，電廠一般在汽輪機檢修時 采用把軸封徑向間隙調大的措施，但卻付出了高壓缸軸封處漏汽量增大的經濟 代價。此外，當汽輪機高壓缸軸封不嚴密時，易使軸封漏汽進入潤滑油系統， 造成潤滑油乳化，油膜受到破壞，甚至引發軸承鎢金融化，軸瓦燒損等事故發 生。

發明內容

本發明目的是克服上述已有技術的不足，提出一種電站汽輪機高壓缸軸封 裝置，以解決現有汽輪機高壓缸軸封因軸封間隙難于控制而導致軸封間隙大、 軸封不嚴密等問題。

本發明一種電站汽輪機高壓缸軸封裝置包括高壓缸軸封套、圓形彈簧、軸 封弧形塊、轉軸、凸臺、低密封齒、刷式密封體、彈簧片、刷毛、高密封齒、 凹槽、金屬塊、刷式密封體環形腔室和軸封圈環形腔室。高壓缸軸封套由上下 兩個部分組成，高壓缸軸封套內側面沿圓周方向上開設有一圈軸封圈環形腔室； 多塊剖面呈工字型的軸封弧形塊組成一圈完整的軸封圈，弧形塊的外側端均套 裝在軸封圈環形腔室中，相鄰軸封弧形塊之間留有間隙；在套裝在圈軸封圈環 形腔室中的所有軸封弧形塊的外緣上均沿圓周方向根據軸封弧形塊與軸封套的 結合面受力均勻的原則開設有一條半圓槽道，用于緊固軸封圈的圓形彈簧一部 分緊固在半圓槽道里，另一部分暴露在軸封圈與軸封圈環形腔室之間，其最上 部與軸封圈環形腔室頂部留有自然間隙；在套裝在圈軸封圈環形腔室中的所有 軸封弧形塊的內側面中央處開設有一條刷式密封體環形腔室；多塊刷式密封體 組成一圈完整的刷式密封圈，這些刷式密封體的外側端均套裝在刷式密封體環 形腔室中，相鄰刷式密封體之間留有間隙，刷式密封體與軸封弧形塊一一對應 設置；在刷式密封體上方設置有彈簧片，彈簧片與刷式密封體一一對應，卡在 刷式密封體與刷式密封體環形腔室內壁之間；每塊刷式密封體由金屬塊和刷毛 組成，刷毛采用一種高密度的耐高溫、抗腐蝕、柔韌性好、硬度低于轉軸硬度 的合金細金屬絲，刷毛通過整體澆筑技術，與金屬塊澆筑成一個整體；刷式密 封體的內側端面與高壓缸的轉軸之間留有一定徑向間隙；在每塊軸封弧形塊的 內側端位于刷式密封體環形腔室的兩側，沿轉軸的徑向分別開設有一條貫通的 呈迷宮式的疏水通道；位于刷式密封圈兩側的高密封齒和低密封齒，交替固設 于軸封弧形塊內側端面上，高密封齒對應轉軸上的凹槽，低密封齒對應轉軸上 的凸臺；高密封齒和低密封齒與轉軸之間留有徑向間隙；刷式密封圈、軸封圈、 高壓缸軸封套由里而外依次套裝在高壓缸的轉軸上。

作為本發明的進一步改進，軸封弧形塊和刷式密封體的數量均為6-10塊， 軸封弧形塊與刷式密封體一一對用設置；所有軸封弧形塊的弧長相同，所有刷 式密封體的金屬塊的弧長相同。

作為本發明的進一步改進，一個高密封齒對應一個凹槽，兩個低密封齒對 應一個凸臺；刷式密封體的刷毛與一個凸臺相對應，刷毛采用一種高密度的耐 高溫抗腐柔韌性好的合金細金屬絲，刷毛通過整體澆筑技術，與金屬塊澆筑成 一個整體，高密封齒和低密封齒呈樅樹型或梳齒型。

作為本發明的進一步改進，在每塊軸封弧形塊的內側端位于刷式密封體環 形腔室的兩側，沿轉軸的徑向分別開設有一條貫通的呈迷宮式的疏水通道。