[发明专利]径流式透平的密封结构

说明书

本申请公开了一种径流式透平的密封结构，涉及径流式透平相关技术领域，用于解决现有的径流式透平的密封效果差、轴向长度大以及叶轮的轴向力不易控制的问题。本申请提供的径流式透平的密封结构，其中，径流式透平包括转轴和套设于转轴外，并与转轴相连的叶轮，密封结构包括密封盘和气体通道，密封盘套设于所述转轴外、且位于叶轮的背面，密封盘自其中心至边缘依次包括轴端密封部、平衡腔和轮背密封部，密封盘与叶轮的背面之间存在用来构成所述平衡腔的间隙；气体通道的一端与所述平衡腔连通、另一端用于与外部调节所述平衡腔气体压力的调节阀相连。本申请用于降低叶轮腔向轴承腔和叶轮正面向叶轮背面的气体泄漏，并实现平衡腔压力可调节。

技术领域

本申请涉及径流式透平相关技术领域，具体涉及一种径流式透平的密封结构。

背景技术

径流式透平叶轮腔与轴承腔气体压力不同，为了减少气体泄漏，提高主机效率，需要在叶轮腔与轴承腔之间设置轴端密封结构。现有的轴端密封结构通常采用轴向梳齿密封形式，其密封效果差，为提高密封效果，需要增加梳齿数量，但此举往往会导致径流式透平的轴向长度增大。

并且，径流式透平工作时，叶轮正面(有叶片侧)和背面(无叶片侧)所受气体压力不同，气体压差导致叶轮受到较大的轴向力，加之叶轮转速较高，大载荷与高转速两个因素叠加导致轴承设计难度大、失效风险高。

由此，亟需提供一种径流式透平的密封结构，以解决上述问题。

发明内容

本申请提供一种径流式透平的密封结构，能够解决现有的径流式透平的密封效果差、轴向长度大以及叶轮的轴向力不易控制的问题。

为达上述目的，本申请提供的径流式透平的密封结构，其中，所述径流式透平包括：

转轴；

叶轮，套设于所述转轴外，并与所述转轴相连；

所述密封结构包括：

密封盘，套设于所述转轴外、且位于所述叶轮的背面，所述密封盘自其中心至边缘依次包括轴端密封部、平衡腔和轮背密封部，所述密封盘与所述叶轮的背面之间存在用来构成所述平衡腔的间隙；

气体通道，所述气体通道的一端与所述平衡腔连通、另一端用于与外部调节所述平衡腔气体压力的调节阀相连。

在本申请的一些实施例中，所述密封盘上形成有平衡通孔，所述平衡通孔被配置为所述气体通道。

在本申请的一些实施例中，所述平衡通孔有多个、且沿着所述密封盘的周向等角度排布。

在本申请的一些实施例中，所述密封结构还包括：

密封轴套，套设于所述转轴外、且位于所述密封盘的径向内侧，所述密封盘的所述轴端密封部密封连接所述密封轴套与所述叶轮。

在本申请的一些实施例中，所述轴端密封部和所述轮背密封部均包括轴向梳齿和径向梳齿。

在本申请的一些实施例中，所述轴向梳齿采用平滑形结构，所述径向梳齿采用曲折形结构。

在本申请的一些实施例中，在所述密封盘的轴截面上，所述轴向梳齿大致呈三角形、且包括多个，多个所述轴向梳齿的尖端朝向所述密封盘的径向内侧。

在本申请的一些实施例中，在所述密封盘的轴截面上，所述径向梳齿大致呈三角形、且包括多个，多个所述径向梳齿的尖端朝向所述叶轮，所述叶轮的背面对应所述径向梳齿设置有多个密封槽。

在本申请的一些实施例中，所述叶轮的背面形成有朝向所述密封盘凸出的环形凸台，所述环形凸台的径向外侧形成有所述密封槽、径向内侧与所述叶轮的背面圆滑过渡相连。

在本申请的一些实施例中，所述径流式透平还包括：