[实用新型]一种叶轮机械动叶叶顶密封结构

说明书

本实用新型公开了一种叶轮机械动叶叶顶密封结构，包括透平叶冠、密封齿和静叶延伸环，叶冠进气侧的第一个凸台周向连续无开槽，其它高台阶设置泵送槽/孔，槽口由排气侧至进气侧呈收缩状，并与转轴中心线成一定夹角，这样在叶片转动时间隙气流通过收缩状泵送槽/孔产生“泵送作用”，从而提高长密封齿出气侧的压力，以减小长密封齿间隙两侧的压差，起到减小泄漏的作用。为了减小叶顶间隙气体沿着开槽逆流升压时向叶顶方向泄漏，叶顶凸台开槽向叶顶方向为收缩形状，或者在凸台上设置开孔来替代开槽，这样可以起到更好的防止泄漏的效果。通过上述密封结构的应用，可以使叶顶间隙的泄漏量更小，从而减小透平的泄漏损失，提高机组的效率和经济效益。

技术领域

本实用新型涉及叶轮机械的动叶叶顶密封结构，具体地说是一种透平叶顶迷宫与螺旋槽/孔的组合密封结构，通过综合利用迷宫密封和螺旋密封的优点，减小动叶叶顶间隙泄漏和流动损失，从而提高透平的效率和经济效益。

背景技术

迷宫密封的转子和机壳之间存在间隙，无固体接触，无须润滑，维修简单，使用寿命长，不需要采用其他密封材料并允许有热膨胀，能够适应高温、高压、高转速频率的场合，因此这种密封形式被广泛用于汽轮机、燃汽轮机、压缩机、鼓风机等设备的叶顶密封和轴封。迷宫密封的泄漏量随间隙值及密封前后压差的增大而增大。

螺旋槽密封的最大优点是密封件之间即使有较大的间隙，也能起到有效的密封作用，因为螺旋线槽有“泵压”的作用，能够增大泄漏通道的“阻尼”，以减少泄漏量。如果螺旋密封设计合理，其使用寿命可达无限大。由于可以从材料上广泛的选择，且制造上极其容易，当压差不大时，螺旋密封功率耗损和发热都很小。但螺旋密封受转子转速的影响较大，偏离设计转速一定程度时，存在着密封失效的问题。

为了能同时利用迷宫密封和螺旋槽密封的优点，本实用新型提出了一种透平叶顶迷宫与凸台开槽/孔的组合密封结构。通过迷宫密封和螺旋槽密封的组合应用，从而减小透平中通过叶顶间隙的泄漏损失，提高机组运行效率和经济效益。

实用新型内容

针对现有叶轮机械动叶叶顶迷宫密封及螺旋密封技术所存在的缺点和不足，为进一步提高叶轮机械动叶叶顶密封效果，减小透平中通过叶顶间隙的泄漏损失，本实用新型提出了一种叶轮机械动叶叶顶密封结构。通过该结构的应用，可以综合利用迷宫密封和螺旋密封的优点，减小叶顶间隙泄漏和流动损失，从而提高透平的效率和经济效益，因此具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的解决方案如下：

一种叶轮机械动叶叶顶密封结构，至少包括一动叶叶轮以及设置在所述动叶叶轮径向外围的一环形静叶延伸环，所述动叶叶轮顶部固定设置一环状透平叶冠，所述环形静叶延伸环的径向内侧壁上设有若干沿轴向排列的环状密封齿，所述环状密封齿包括长密封齿和短密封齿，其特征在于，

所述环状透平叶冠的径向外侧壁上设有若干沿轴向排列的环状凸台，每一所述环状凸台的顶部均临近布置至少一所述短密封齿，相邻两所述环状凸台之间均临近所述环状透平叶冠的径向外侧壁布置至少一所述短密封齿，

所述环状凸台的数量至少为三个，其中，第一环状凸台采用整周连续无开槽结构，第二环状凸台、第三环状凸台均沿周向均匀设置有多个泵送槽和/或泵送孔，每一所述泵送槽和/或泵送孔整体均呈由下游低压排气侧向上游高压进气侧延伸的收缩状结构，且每一所述泵送槽和/或泵送孔相对于所述动叶叶轮的转轴中心线均为倾斜布置。

优选地，每一所述环状密封齿的根部均通过镶嵌方式固定设置在所述静叶延伸环的径向内侧壁上。

优选地，每一所述泵送槽和/或泵送孔的底部应正对所述长密封齿的泄漏间隙布置。