[其他]渦輪機械軸的密封裝置

無效

• 申請號: 86101322
• 申請日: 1986-03-08
• 公開（公告）號: CN86101322B
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 毛利靖;片山一三;一柳卓;三橋庸良;小林昌哲
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 呂錫永

本發明涉及一種渦輪機械軸的密封裝置。

下面參照附圖3和圖4說明通常的渦輪機軸密封裝置。

參考數字1是渦輪機械的軸，數字2是渦輪機械的外殼，密封套筒3以流體密封狀態沿軸1布置，一個大氣側浮動環4和機內側浮動環5各自在大氣側和機械內部圍繞密封套筒3布置，軸瓦白合金6應用于大氣側浮動環4和機內側浮動環5內周表面上。大氣側浮動環4大氣側緣部分上的環狀突緣4a，4b與以流體密封狀態聯接在外殼2上的軸密封側盤7接觸。大氣側浮動環4與軸密封側盤7上定位銷8接觸，螺旋彈簧9放置在彈簧座中，該彈簧座由在大氣側浮動環4和機內側浮動環5相對表面上形成的開口組成，插入螺旋彈簧9的定位銷10伸入大氣側浮動環4，機內側浮動環5部分地與流體密封地固定在密封殼11機內側部分的殼體2上密封殼11相接觸。殼體2和密封殼11各自帶有進油口2a和11a，在軸密封側盤7的大氣側，流體密封地固定在殼體2上的殼體罩12帶有迷宮密封13包圍著軸1。

借助于螺旋彈簧9的彈力，大氣側浮動環4的突緣4a、4b與軸密封側盤7接觸，機內側浮動環5與密封殼11機內側部分的內表面相接觸，當渦輪機被驅動時，具有比壓稍高于要密封的渦輪機中流體壓力的密封流體通過油口2a和11a以圖3中箭頭方向流動，然后分成兩股，一股流過密封套筒3和機內側浮動環5之間的空間，并返回密封流體箱。此時，密封流體作用于由渦輪機中流體占據的密封部分并潤滑機內側浮動環的軸瓦白合金6和密封套筒3之間區域。在這種情況下，如上所述，由于機內側浮動環5朝向機器內側被向下壓動，密封殼11在其接觸部分與機內側浮動環5相接觸，但是即使由于加工誤差在接觸部分存在一個小空間，流動的密封流體將在此處密封這個小空間。

另一股流體流過密封套筒3和大氣側浮動環4的軸瓦白合金之間的空間并流過固定在殼體罩口的迷宮13內側表面上的空間返回密封流體箱。同時，密封流體用于潤滑軸瓦白合金6和密封套筒3之間的空間并密封該空間，防止大氣從此處穿入，大氣側浮動環4強烈地壓向大氣側，突緣4a、4b靠在軸密封側盤7上。但是，即使在突緣4a、4b和密封側盤7之間存在一個小空間，密封流體也將流過將其密封，由此防止大氣進入。

當軸由于負載狀況變化或振動而變形時，大氣側浮動環4由突緣4a、4b在軸密封側盤7上滑動，機內側浮動環5在與密封殼11接觸部分上滑動。由于大氣側浮動環4借助于定位銷8與軸密封側盤7嚙合并由機內側浮動環5通過定位銷10與大氣側浮動環4相連接，軸密封側盤7并不跟隨軸1的變形。

但是，在圖3和圖4所示渦輪機軸密封裝置的情況中，密封流體的壓力P作用在軸密封側盤7的內側表面以及大氣側浮動環4的外圓周表面上。如圖5所示，此外，大氣壓力同樣也作用在軸密封側盤7的大氣側表面，斜線分布的壓力作用在大氣側浮動環4軸瓦白合金6的表面上，就是說，大氣壓力作用在大氣側浮動環4軸瓦白合金6大氣側表面端部，密封流體壓力P作用在軸瓦白合金6和內側表面端部，因此，彎矩（Mb）作用在軸密封側盤7上，使側盤7以該彎矩方向彎轉，大氣側浮動環4在由壓力P₀作用產生的力矩Ma影響下以力矩Ma方向彎轉，P₀為上述兩個在軸瓦白合金6表面上壓力之間壓差，結果，軸密封側盤7通過突緣4a外緣部分與大氣側浮動環4相接觸，如圖6所示，其結果是接觸面積顯著減小，接觸壓力明顯增加。因此，大氣側浮動環4在軸密封側盤7上的滑動受到阻礙，并且大氣側浮動環4不能跟隨軸1的變形，由于這一原因，軸瓦白合金6和密封套筒3之間表面壓力過度增加，由此在軸瓦白合金6和密封套筒3之間產生硬化和氧化剝落損失。

因此，本發明的目的就是要提供一種渦輪機軸密封裝置，其中在軸密封側盤和大氣側浮動環之間不存在任何位置的接觸，大氣側浮動環跟隨軸的變形，其結果是可以防止大氣側浮動環的合金和固定在軸上的密封套筒之間的硬化和氧化剝落損失，這樣就能改善渦輪機中流體密封的可靠性。

為了實現上述目的，本發明提供了一種渦輪機軸密封裝置，其中軸密封側盤固定在殼體上，大氣側浮動環和機內側浮動環排列在密封殼中并以一個小空間與軸相連，大氣側浮動環具有與軸密封側盤相接觸的大氣側端表面。機內側浮動環具有與密封殼相接觸的機內側端表面;該裝置特征在于在大氣側浮動環和軸密封側盤之間插入一個在傳動時隨大氣側浮動環變形的柔性環。