[实用新型]平角型刷式汽封

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽封件，尤其是用于高速动密封中的平角型刷式汽封。

背景技术

公知的汽轮机转子与静子间均设有汽封，经典的汽封结构为迷宫式汽封，即转子加工成凹凸结构，汽封采用高低齿结构与之相配合。汽封在整圈上一般分为4～12段，以适应水平中分式缸体，安装时依次滑入静子的T型槽道内，汽封在弹簧片的支撑下与转子保持一定间隙，一旦碰磨汽封可以弹性退让。

刷式汽封是在普通汽封基础上发展起来的，即把普通汽封的一个或几个汽封齿替换为刷环。刷环是由紧密排列的特种合金丝组成，它们和转子相碰磨时,刷丝可以弹性退让，不易被磨掉, 保证了机组在小间隙甚至零间隙下的安全运行，即便机组过临界转速和变工况时，刷丝也会跟随轴退让却不会磨损，待机组稳定之后，又恢复良好的密封性能。

由于刷丝间空隙的不均匀性作用，均匀的来流进入刷丝束中就变得不均匀了，并且从紧密的刷丝束区域向疏松的刷丝束区域偏流，这些偏流在刷丝排之间逐渐形成同向流和射流，并产生随机的二次流和旋涡流。而当一射流遇到前面紧密的刷丝束，就会改变运动方向而变成和主流方向垂直的横向流动，即横向流。正由于刷丝束破坏流动而确保流动的不均匀性，使流体产生了自密封效应，横向流动代替向前流动显然是对流体自密封的重要贡献，它能使横流过刷子的总压降增大从而减少密封的泄漏。

刷封特殊的结构使得其密封性能大大提高，但是刷环分段切割时为了保证刷丝的完整性及排列的连续性，须顺着刷毛角度切割，这样在汽缸中分面位置不可避免地形成一凸尖，复杂的结构给安装调试带来一定的不便，同时由于每块弧段在结合面处因为斜面凸尖的相互作用，使整圈汽封连为一体，失去了每个弧段都可以弹性退让的设计思想，会引起异常振动。

实用新型内容

为了克服现有的刷式汽封因斜面凸尖的相互作用使每个弧段不能自由弹性退让的问题，本实用新型提供一种平角型刷式汽封，该平角型刷式汽封在不影响刷封密封效果的同时消除了其在汽缸中分面位置的凸尖，给安装调试带来了方便，同时每块汽封块不会相互制约，都能实现径向自由退让，减少了碰磨和异常振动，提高了安全运行的性能，进而保证刷封密封效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在迷宫式汽封体上开有凹槽，凹槽内嵌放有刷封齿构件，所述刷封齿构件顺序紧固排列着前挡板、刷丝束及后挡板，所述前挡板、后挡板及刷丝束固定焊接在一起，刷丝束为0.05-0.12的耐高温合金丝，刷丝束厚度为1mm-2mm。

刷式汽封由若干弧段组成，每个弧段的对接面除刷丝部分外都保持为径向平面，每个平面的延长线均相交于该弧圆的中心点，弧段Ⅰ和弧段Ⅳ在水平中分面处采用渐变排丝结构，在中分面位置沿径向刷丝倾角逐渐变为0°，为了保证渐变排丝比较协调，汽封圈刷丝倾角都保持在较小倾角，弧段Ⅱ和弧段Ⅴ的刷丝沿径向按固定倾角排列，弧段Ⅲ和弧段Ⅵ在水平中分面处刷丝倾角逐渐为0°。远离中分面的刷丝仍然沿径向按固定倾角排列，弧段可以是2N段，N为非负整数。

也可以使每个弧段上的刷丝都保持固定的倾角，在切割加工时把汽封体连同刷丝的前后挡板都沿径向切成平面，只有部分刷丝凸出来，由于刷丝自身的弹性，在结合部位每个弧段不会相互制约，都可以弹性退让，在安装与运输过程中，凸出的刷丝可以用保护套很好的保护。

使用时，将刷封齿构件装入汽封体对应的槽内固定，使刷丝的自由端与转子轴表面接触，它能适应转子轴的瞬间径向变形或偏心运动，因此能做到在保证安全的前提下尽量减小密封间隙，同时由于增加了转子轴振动阻尼，有利于改善转子轴的稳定性。同时，均匀的高压来流进入刷丝束中就变得不均匀了，并且从紧密的刷丝束区域向疏松的刷丝束区域偏流，这些偏流在刷丝排之间减压并逐渐形成同向流和射流，并产生随机的二次流和旋涡流，使气压降下来。而当一射流遇到前面紧密的刷丝束，就会改变运动方向而变成和主流方向垂直的横向流动，即横向流。正由于刷丝束破坏流动而确保流动的不均匀性，使流体产生了自密封效应，横向流动代替向前流动显然是对流体自密封的重要贡献，它能使横流过刷子的总压降增大，从而达到减少密封泄漏的目的。

本实用新型的有益效果是，该平角型刷式汽封在不影响刷封密封效果的同时消除了其在汽缸中分面位置的凸尖，给安装调试带来了方便，同时每块汽封块不会相互制约，都能实现径向弹性自由退让，减少了碰磨和异常振动，提高了安全运行的性能，进而保证刷封密封效果。

附图说明