[发明专利]一种对称型低齿刷式密封及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对称型低齿刷式密封及其制造方法，属于密封设备技术领域。

背景技术

汽轮机和燃气轮机的转子与静子之间设有梳齿密封，即转子加工成高、低台阶结构，汽封采用高、低齿结构与之相配合，两者配合留有一定间隙。实际运行中，由于转子在过临界转速时剧烈振动以及变工况时汽缸受热不均异常变形等因素，梳齿密封很容易发生因为转子短暂跳动产生的碰磨而造成永久性的齿磨损，导致泄漏量增大，影响机组经济性。

同时，传统梳齿密封进行刷封改造时，存在以下几个缺点：

（1）刷封一般设置在中间部位高齿处，改造位置的受到限制；

（2）需要根据改造汽封的安装位置，预留出安装刷封的槽口，该槽口需要根据进气方向确定开槽的前后方向，并在进气方向上预留出铆接槽口，同时刷封也需要根据进气方向制备前、后护板，而前后护板的尺寸及结构不一致，加工繁琐且废品率高；

（3）需要根据转子的旋转方向，预先制作与之对应的排列方向的刷封，以保证刷丝的排列方向与转子的旋转方向一致；

（4）需要进行铆接，刷封加工完毕后均需要进行铆接以保证刷封不脱落，在铆接过程中容易由于压力不均匀造成刷丝受到挤压，导致排丝角度发生变化，进而影响刷封的精密度和密封效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种对称型低齿刷式密封及其制造方法，采用富有弹性的刷丝束代替原有的硬质低齿，不仅减小了密封间隙，提高了密封效果，而且采用柔性的刷丝代替硬齿以减小对机组的磨损，提高密封件的寿命，节能效果显著，同时降低了废品率。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案如下：

一种对称型低齿刷式密封，包括梳齿汽封和刷封，所述梳齿汽封上设有多个用于密封的低齿和高齿，其特征在于：在若干个低齿位置开设有刷封槽，所述刷封固定在刷封槽内， 所述刷封槽为T型槽，所述刷封包括对称的两块刷丝护板和设置于两块刷丝护板之间的刷丝，所述两块刷丝护板的顶端均设有与T型槽配合的凸台，所述刷丝的自由端突出于刷丝护板。

前述的一种对称型低齿刷式密封，其特征在于：所述刷丝护板均突出于T型槽的槽口。

前述的一种对称型低齿刷式密封，其特征在于：所述两块刷丝护板的高度相同。

前述的一种对称型低齿刷式密封，其特征在于：在一个低齿位置开设有刷封槽。

前述的一种对称型低齿刷式密封，其特征在于：所述刷丝自由端突出于刷丝护板部分的长度为1~3mm。

一种对称型低齿刷式密封的制造方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，开槽操作：根据梳齿汽封的结构，选取结构强度最大的低齿位置开设刷封槽；

步骤二，材料制备：根据刷封槽的尺寸加工出相配套的刷丝护板；

步骤三，排丝焊接：将制备好的刷丝护板安装到夹具上，根据设计需要进行排丝操作和焊接操作；

步骤四，刷封打磨：根据尺寸需要，将焊接完毕的刷封进行修磨，保证焊接部位光滑；

步骤五，镶嵌刷封：将打磨好的刷封，根据转子的旋转方向装入刷封槽中，如果刷丝排列方向与转子旋转方向不一致，则将刷封反向装入即可；

步骤六，紧固：采用尖嘴锤对刷封槽的弧段两边进行敲击，直至刷封无法活动位置；

步骤七，精加工：根据设计尺寸要求，利用异形线切割设备对刷封进行最终的切割，制作成符合要求的成品刷封。

前述的一种对称型低齿刷式密封的制造方法，其特征在于：所述步骤一中的开设刷封槽的方法为，利用T型铣刀，一次性直接铣出T型刷封槽，并作清根处理，便于刷封顺利装入。

前述的一种对称型低齿刷式密封的制造方法，其特征在于：所述步骤三中的焊接操作为自动焊接，将装夹好的刷封放在自动焊接机器上，设定好参数后进行自动焊接。

本发明具有以下的有益效果：

（1）利用刷丝代替原有的硬质低齿，不仅减小了密封间隙，提高了密封效果，而且采用柔性的刷丝代替硬齿以减小对机组的磨损，提高密封件的寿命；

（2）采用了T型刷封槽，避开了刷封改造时受到齿形、位置以及进气方向的限制，改造的范围广好，且加工简单，一次成型，避免了多次加工造成的精度误差；

（3）刷封采用对称结构，简化了产品结构，避免了材料制备的繁琐过程；

（4）摒弃了传统刷封制造中的铆接工艺，采用间隙配合，刷封滑动装入、槽口紧固的方法，不仅避免了铆接过程中的用力不均造成刷封挤压损坏，同时也可以根据需要，将之前装入的刷封取出，循环使用，节约成本；