[发明专利]轴流压气机可拆卸式叶尖密封环及安装方法

说明书

本发明公开一种轴流压气机可拆卸式叶尖密封环及安装方法，包括：叶尖密封环、压气机气缸、可磨耗涂层、固定件；所述叶尖密封环为环状结构，外圈设置有凸环；所述压气机气缸内表面加工有多个环状凹槽，所述凸环通过所述固定件安装于所述环形凹槽内；所述叶尖密封环内壁喷涂有所述可磨耗涂层；本发明优点在于，在叶尖密封环内壁面喷涂有可磨耗涂层，通过运行过程中动叶叶尖对涂层的刮削作用，有效控制径向气流间隙，从而获得最大压差，显著提高压气机效率，且可拆卸式叶尖密封环解决了现有技术中直接在气缸内壁喷涂涂层带来加工困难和易变形等技术问题，使其可以在不动转子的情况下进行更换，维护更新方便。

技术领域

本发明涉及轴流压气机设计制造领域，特别涉及一种轴流压气机可拆卸式叶尖密封环及安装方法。

背景技术

研究表明，压气机动叶与压气机机缸内壁面的叶尖间隙对压气机效率有重要影响。降低叶尖间隙是提高压气机效率的有效方法，然而压气机设计制造中，叶尖间隙通常会留有足够余量，这是由于压气机转子和气缸材料热膨胀差异、叶片伸出效应、零件加工误差、装配误差、零部件振动引起的位移和变形等因素的影响，会导致压气机动叶与气缸间隙过小，引起动叶与气缸刮擦磨损和动叶的损伤，严重时将导致压气机出现重大故障，因此，动叶和气缸的间隙不能过小。为提高压气机效率，保护动叶和气缸不受刮擦损伤，在其气缸内壁动叶叶尖处通道表面喷涂可磨耗涂层，通过运行过程中叶尖对涂层的刮削作用，有效控制径向气流间隙，从而获得最大压差，显著提高压气机效率。目前可磨耗涂层的主要制备方式是热喷涂，利用某种热源将粉末状或丝状金属或者非金属材料加热到熔融或半熔融状态，借助焰流或压缩空气以一定速度喷射到预处理的基体表面，沉积形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。因此不论是火焰喷涂、等离子喷涂还是爆炸喷涂，由于温度较高，喷涂后的零件热应力较大容易变形。涂料直接喷涂在气缸上，由于涂层与气缸基体膨胀系数相差较大，涂层在热循环下易发生脱落。轴流压气机级数较多，压气机气缸轴向跨度通常较大，在较大气缸内壁面进行喷涂加工工艺复杂、难度大、制造加工工期较长，并且当可磨耗涂层损耗较大需要更换时，需要对整个气缸进行加工对后期维护极为不便。如果将叶尖密封环简单采用与静叶环一样的安装方式，即周向划入气缸，由于轴流压气机级数较多，动叶与静叶之间的间距较小，这将导致气缸的内壁面槽孔数量多而且槽与槽之间壁厚很小，不仅加大了气缸加工难度同时导致强度较低，不能运用到实际产品设计中。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轴流压气机可拆卸式叶尖密封环及安装方法，能够解决上述问题。

为此目的，本发明由如下技术方案实施。

一种轴流压气机可拆卸式叶尖密封环，包括：叶尖密封环、压气机气缸、可磨耗涂层、固定件；

所述叶尖密封环为环状结构，由两个半圆环结构构成，外圈设置有凸环；所述压气机气缸内设置有多个所述叶尖密封环，数量与转子的级数相同，且轴向位置上，每一个叶尖密封环的内壁对应一级动叶叶尖的轨迹面；

所述压气机气缸由两个半圆弧壳体构成，所述压气机气缸内表面加工有多个环状凹槽，与所述凸环的轴向位置一一对应；所述凸环通过所述固定件可拆卸的安装于所述环状凹槽内；

所述叶尖密封环内壁喷涂有所述可磨耗涂层。

进一步，所述固定件为螺栓；所述压气机气缸外表面加工有通孔，所述螺栓穿过通孔与所述叶尖密封环固定连接。

更进一步，所述压气机气缸外表面加工有多个环状凹槽，每个外表面环状凹槽的轴向位置与对应的内表面环状凹槽一致；所述通孔设置于所述外表面环状凹槽的槽底；每个外表面环状凹槽内均安装有一个环状的盖板；所述盖板通过螺钉安装于所述外表面环状凹槽内；所述盖板的外表面与所述压气机气缸的外表面形成连续的弧面结构，内表面与与所述外表面环状凹槽的槽底间留有空腔，所述螺栓的螺帽位于所述空腔内。

更进一步，所述盖板与所述外表面环状凹槽的槽底或槽壁之间安装有静态密封件。