[实用新型]一种透平机轴封

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种透平机，特别涉及一种透平机轴封。

背景技术

高炉炉顶煤气余压发电装置的最关键设备是由高炉煤气驱动的透平机。透平机入口侧煤气压力约为0.21Mpa，出口侧煤气压力约为0.008Mpa，前后侧煤气压力差转化为驱动透平机的动能，既而转变为电能。透平机主轴上安装了叶片，主轴工作时转速高达3000RPM，为了保证透平机中的高压煤气不从主轴旋转部位窜出，在透平机主轴上设置了9套迷宫式轴封，在不同位置分别通入一定压力的氮气和润滑油，轴封装置既要确保润滑油不进入透平机中间，又要保证煤气不漏到大气中。

现有透平机轴封装置如图1、图2所示，在透平机主轴10上加工出4处沟槽101，轴封装置20由轴封座201、小气封片202、大气封片203、钢丝204等组成。轴封装置20为上下两爿结构，可以确保主轴10的拆装。轴封装置20的另外一端固定于透平机上下壳体30、40。

轴封座上加工出9道沟槽，气封片为0.5mm厚的钢片，断面为“J型”在组装轴封装置时，将大小气封片按照顺序摆在轴封座的沟槽中，再用钢丝卡在气封片的“J”型沟中，钢丝，气封片与轴封座沟槽侧面为过盈配合，确保气封片牢固安装在轴封座上。

上述结构存在如下缺点：

1.因为气封片材质为钢片，用冷做方法加工出来，因此“J”型断面尺寸很难保证达到理论值，因此气封片和透平机主轴之间的间隙公差就必须放大，达到1mm左右，气封的效率不高，经常造成气封部位润滑油泄漏和煤气泄漏。

2.由于气封片也同样是两爿结构，在组装过程中难免气封片变形，造成接口部位泄漏。

3.气封片为普通碳钢，处于高温煤气环境，长期使用后，气封片本身腐蚀比较厉害，造成气封效率下降，因此每次透平机年修时都要更换部分气封，给年度大修工作增加了工作量。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种透平机轴封，具有良好的轴封效果，加工方便，提高使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，

一种透平机轴封，环设于透平机主轴上，其包括一个呈环状结构的轴封座；该轴封座相对主轴的安装面上沿轴封座轴向设有数个凸起的轴封齿，与之相对的主轴上开有数个凹槽，该轴封齿与主轴凹槽对应配合。

进一步，所述的轴封的轴封齿以间隔高低设置分大、小轴封齿，大轴封齿顶端伸入所述的主轴凹槽内；小轴封齿顶端位于主轴外表面。

所述的轴封齿为梯形结构，或者，三角形结构。

又，所述的轴封座断面呈工字形。

所述的轴封座为两爿式结构，该两爿式结构通过定位销及螺钉保证安装定位准确。

本实用新型的有益效果

1)本实用新型轴封结构为两爿式结构，取消了组装形式，两爿轴封结合后直接由机床加工出凸台来，确保轴封分开重新组装后接合面部位保持连贯性，接合良好，确保轴封效果。

2)轴封直接由车床加工，可以确保与主轴间隙的公差在0.5mm以下，提高了轴封的效率。

3)轴封材料选用不锈钢，在高温煤气环境腐蚀比较小，使轴封的寿命大大提高。

4)轴封凸起的轴封齿设计保证了其强度高于原先薄片气封，因此轴封齿不会因变形而影响气封效果。

附图说明

图1为现有透平机轴封和主轴装配示意图；

图2为图1的A部放大示意图；

图3为本实用新型一实施例的结构示意图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为图4的C部放大示意图；

图6为图5的D部放大示意图；

图7为本实用新型的使用状态示意图；

图8为图7的E-E剖视图；

图9为图8的F部放大示意图。

具体实施方式

参见图3～图6，本实用新型的透平机轴封1，其包括一个呈环状结构的轴封座11，其断面呈工字形，且为两爿式结构；该轴封座11相对主轴的安装面111上沿轴封座11轴向设有数个凸起的轴封齿112，与之相对的主轴2上开有数个凹槽21，该轴封齿112与主轴凹槽21对应配合；该轴封齿112以间隔高低设置分大、小轴封齿1121、1122，大轴封齿1121顶端伸入所述的主轴凹槽21内；小轴封齿1122顶端位于主轴2外表面；该轴封齿112为梯形结构。

参见图7～图9，其所示为本实用新型安装于透平机上的示意图。透平机轴封1环设于透平机主轴2上，其一端面通过定位销5、螺钉6固定于透平机的上下壳体3、4；轴封座11上的轴封齿112即大、小轴封齿1121、1122分别与主轴凹槽21对应配合，确保润滑油不进入透平机中间，保证煤气不泄漏到大气中。