[发明专利]一种电站汽轮机高压缸轴封装置

说明书

技术领域

本发明涉及电站汽轮机轴封技术领域，具体涉及一种电站汽轮机高压缸轴 封装置。

背景技术

电站汽轮机的转轴与缸体间密封即轴封的形式主要有枞树型轴封、梳齿型 轴封、刷式轴封等，目前电站汽轮机的高压缸普遍采用单一的梳齿型轴封，该 轴封体的材料硬度大于高压缸转轴的材料硬度，热胀冷缩系数不同。为了获得 较好的密封效果，一般将梳齿型轴封体与高压缸转轴之间的间隙设计得比较小， 在汽轮机转子过临界转速时，转子振幅较大，轴封齿很容易磨损。随着机组运 行时间的延长，轴封间隙逐渐变大，造成漏汽量逐渐增加，蒸汽对转轴的加热 区段长度也将增加，并且温度也有所升高，使胀差也逐渐变大；由于高压缸轴 封体与转轴存在胀差，转轴上凸台和轴封块的高密封齿、低密封齿会因发生相 对位移而使密封齿倒伏，甚至引发高压缸转轴拉伤、高压缸胀差增大、汽轮机 组机械中心改变、轴振增大等问题。刷式轴封属于小间隙轴封范畴，要求对刷 丝对应的转轴表面进行硬化处理，其轴封效果优于梳齿型轴封，但也存在轴封 间隙控制难、刷丝焊接牢固性不稳定等问题，造成安装间隙过小或过盈时发生 转轴磨损，刷丝脱落后在蒸汽系统内循环，对阀门等精密设备产生研磨、损坏， 不利于设备的安全稳定运行。为避免上述安全问题，电厂一般在汽轮机检修时 采用把轴封径向间隙调大的措施，但却付出了高压缸轴封处漏汽量增大的经济 代价。此外，当汽轮机高压缸轴封不严密时，易使轴封漏汽进入润滑油系统， 造成润滑油乳化，油膜受到破坏，甚至引发轴承钨金融化，轴瓦烧损等事故发 生。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提出一种电站汽轮机高压缸轴封 装置，以解决现有汽轮机高压缸轴封因轴封间隙难于控制而导致轴封间隙大、 轴封不严密等问题。

本发明一种电站汽轮机高压缸轴封装置包括高压缸轴封套、圆形弹簧、轴 封弧形块、转轴、凸台、低密封齿、刷式密封体、弹簧片、刷毛、高密封齿、 凹槽、金属块、刷式密封体环形腔室和轴封圈环形腔室。高压缸轴封套由上下 两个部分组成，高压缸轴封套内侧面沿圆周方向上开设有一圈轴封圈环形腔室； 多块剖面呈工字型的轴封弧形块组成一圈完整的轴封圈，弧形块的外侧端均套 装在轴封圈环形腔室中，相邻轴封弧形块之间留有间隙；在套装在圈轴封圈环 形腔室中的所有轴封弧形块的外缘上均沿圆周方向根据轴封弧形块与轴封套的 结合面受力均匀的原则开设有一条半圆槽道，用于紧固轴封圈的圆形弹簧一部 分紧固在半圆槽道里，另一部分暴露在轴封圈与轴封圈环形腔室之间，其最上 部与轴封圈环形腔室顶部留有自然间隙；在套装在圈轴封圈环形腔室中的所有 轴封弧形块的内侧面中央处开设有一条刷式密封体环形腔室；多块刷式密封体 组成一圈完整的刷式密封圈，这些刷式密封体的外侧端均套装在刷式密封体环 形腔室中，相邻刷式密封体之间留有间隙，刷式密封体与轴封弧形块一一对应 设置；在刷式密封体上方设置有弹簧片，弹簧片与刷式密封体一一对应，卡在 刷式密封体与刷式密封体环形腔室内壁之间；每块刷式密封体由金属块和刷毛 组成，刷毛采用一种高密度的耐高温、抗腐蚀、柔韧性好、硬度低于转轴硬度 的合金细金属丝，刷毛通过整体浇筑技术，与金属块浇筑成一个整体；刷式密 封体的内侧端面与高压缸的转轴之间留有一定径向间隙；在每块轴封弧形块的 内侧端位于刷式密封体环形腔室的两侧，沿转轴的径向分别开设有一条贯通的 呈迷宫式的疏水通道；位于刷式密封圈两侧的高密封齿和低密封齿，交替固设 于轴封弧形块内侧端面上，高密封齿对应转轴上的凹槽，低密封齿对应转轴上 的凸台；高密封齿和低密封齿与转轴之间留有径向间隙；刷式密封圈、轴封圈、 高压缸轴封套由里而外依次套装在高压缸的转轴上。

作为本发明的进一步改进，轴封弧形块和刷式密封体的数量均为6-10块， 轴封弧形块与刷式密封体一一对用设置；所有轴封弧形块的弧长相同，所有刷 式密封体的金属块的弧长相同。

作为本发明的进一步改进，一个高密封齿对应一个凹槽，两个低密封齿对 应一个凸台；刷式密封体的刷毛与一个凸台相对应，刷毛采用一种高密度的耐 高温抗腐柔韧性好的合金细金属丝，刷毛通过整体浇筑技术，与金属块浇筑成 一个整体，高密封齿和低密封齿呈枞树型或梳齿型。

作为本发明的进一步改进，在每块轴封弧形块的内侧端位于刷式密封体环 形腔室的两侧，沿转轴的径向分别开设有一条贯通的呈迷宫式的疏水通道。