具有限位功能的電站汽輪機(jī)高壓缸軸封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電站汽輪機(jī)軸封技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電站汽輪機(jī)高壓缸軸封
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]電站汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸與缸體間密封即軸封主要采用迷宮式軸封。迷宮式軸封包括樅樹型和梳齒型等，目前電站汽輪機(jī)的高壓缸普遍采用單一的梳齒型軸封，該軸封體的材料硬度大于高壓缸轉(zhuǎn)軸的材料硬度，熱脹冷縮系數(shù)不同。為了獲得較好的密封效果，一般將梳齒型軸封體與高壓缸轉(zhuǎn)軸之間的間隙設(shè)計(jì)得比較小，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子振幅較大，軸封齒很容易磨損。隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的延長，軸封間隙逐漸變大，造成漏汽量逐漸增加，蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)軸的加熱區(qū)段長度也將增加，并且溫度也有所升高，使脹差也逐漸變大；由于高壓缸軸封體與轉(zhuǎn)軸存在脹差，轉(zhuǎn)軸上凸臺(tái)和軸封塊的高密封齒、低密封齒會(huì)因發(fā)生相對(duì)位移而使密封齒倒伏，甚至引發(fā)高壓缸轉(zhuǎn)軸拉傷、高壓缸脹差增大、汽輪機(jī)組機(jī)械中心改變、軸振增大等問題。為避免上述安全問題，電廠一般在汽輪機(jī)檢修時(shí)采用把軸封徑向間隙調(diào)大的措施，但卻付出了高壓缸軸封處漏汽量增大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。此外，當(dāng)汽輪機(jī)高壓缸軸封不嚴(yán)密時(shí)，易使軸封漏汽進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)，造成潤滑油乳化，油膜受到破壞，甚至引發(fā)軸承鎢金融化，軸瓦燒損等事故發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提出一種可解決汽輪機(jī)高壓缸軸封因軸封間隙難于控制而導(dǎo)致軸封間隙大、軸封不嚴(yán)密問題的具有限位功能的電站汽輪機(jī)高壓缸軸封裝置。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種具有限位功能的電站汽輪機(jī)高壓缸軸封裝置，包括高壓缸軸封套、圓形彈簧、軸封弧形塊、轉(zhuǎn)軸、石墨密封塊、低密封齒、凸臺(tái)、彈簧片、石墨密封圈環(huán)形腔室、凹槽、高密封齒和軸封圈環(huán)形腔室。高壓缸軸封套由上下兩部分組成，高壓缸軸封套內(nèi)側(cè)面上沿圓周方向開設(shè)有一圈軸封圈環(huán)形腔室;軸封弧形塊剖面呈工字型，多塊軸封弧形塊組成一圈完整的軸封圈，軸封弧形塊的外側(cè)端均套裝在軸封圈環(huán)形腔室中，相鄰軸封弧形塊之間留有間隙；在軸封弧形塊的外緣上沿圓周方向開設(shè)有多條半圓槽道，用于緊固軸封圈的圓形彈簧下半部分緊固在半圓槽道里，上半部分暴露在軸封圈與軸封圈環(huán)形腔室之間，圓形彈簧最上部與軸封圈環(huán)形腔室頂部留有自然間隙;在軸封弧形塊的內(nèi)側(cè)面上沿圓周方向開設(shè)有三條石墨密封圈環(huán)形腔室，這樣軸封圈內(nèi)側(cè)面上就有三圈石墨密封圈環(huán)形腔室；多塊石墨密封塊組成一圈完整的石墨密封圈，共有三圈；三圈石墨密封塊的外側(cè)端均套裝在三圈石墨密封圈環(huán)形腔室中，石墨密封塊的內(nèi)側(cè)端面與高壓缸的轉(zhuǎn)軸之間留有一定徑向間隙；位于同一圈石墨密封圈環(huán)形腔室內(nèi)的相鄰石墨密封塊之間留有間隙；彈簧片與石墨密封塊一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，彈簧片卡在石墨密封塊與石墨密封圈環(huán)形腔室內(nèi)壁之間；在每塊軸封弧形塊的內(nèi)側(cè)端位于中間和外側(cè)的石墨密封圈環(huán)形腔室的兩側(cè)沿轉(zhuǎn)軸的徑向分別開設(shè)有兩條貫通的呈迷宮式的疏水通道;高密封齒和低密封齒分別位于石墨密封圈兩側(cè)并交替固設(shè)于軸封弧形塊內(nèi)側(cè)端面上，高密封齒對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)軸上的凹槽，低密封齒對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)軸上的凸臺(tái)；高密封齒和低密封齒與轉(zhuǎn)軸之間留有徑向間隙;石墨密封圈、軸封圈、高壓缸軸封套由里而外依次套裝在高壓缸的轉(zhuǎn)軸上。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，軸封弧形塊的數(shù)量為6-10塊。每塊軸封弧形塊的弧長相同，每塊石墨密封塊的弧長相同。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，軸封弧形塊的外緣上均沿圓周方向根據(jù)軸封弧形塊與軸封套的結(jié)合面受力均勻的原則開設(shè)有多條半圓槽道，圓形彈簧沿半圓槽道將軸封弧形塊緊固在一起，形成軸封圈。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，一個(gè)高密封齒對(duì)應(yīng)一個(gè)凹槽，兩個(gè)低密封齒對(duì)應(yīng)一個(gè)凸臺(tái)，石墨密封塊的內(nèi)側(cè)端面與一個(gè)凸臺(tái)相對(duì)應(yīng);高密封齒和低密封齒的形狀均呈樅樹型或呈梳齒型。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在每塊軸封弧形塊的內(nèi)側(cè)端位于中間和外側(cè)的石墨密封圈環(huán)形腔室的兩側(cè)沿轉(zhuǎn)軸的徑向分別開設(shè)有兩條貫通的呈迷宮式的疏水通道。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，每一圈軸封圈中相鄰軸封弧形塊之間的間隙為0.3 Omm-0.70mm;軸封弧形塊與軸封圈環(huán)形腔室的脖頸間隙為0.3 Omm-0.70mm;每一圈石墨密封圈中相鄰石墨密封塊之間的間隙為0.1Omm-0.30mm;石墨密封塊與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為Omm-0.20mm;石墨密封塊與石墨密封圈環(huán)形腔室的脖頸間隙為0.30mm-0.60mm。
[0011 ]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在轉(zhuǎn)軸靜態(tài)條件下，高密封齒和低密封齒到轉(zhuǎn)軸上方的徑向間隙大于其到轉(zhuǎn)軸下方的徑向間隙；高密封齒和低密封齒到轉(zhuǎn)軸右方的徑向間隙大于其到轉(zhuǎn)軸左方的徑向間隙。在轉(zhuǎn)軸左右方向定位時(shí)，人面朝汽輪機(jī)機(jī)頭，人的左面為轉(zhuǎn)軸右方，人的右面為轉(zhuǎn)軸左方。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，位于轉(zhuǎn)軸上方的高密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.4Omm-0.7 Omm，位于轉(zhuǎn)軸下方的高密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.3 Omm-0.6 Omm，位于轉(zhuǎn)軸左方的高密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.15mm-0.4Omm，位于轉(zhuǎn)軸右方的高密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.20mm-0.50mm。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，位于轉(zhuǎn)軸上方的低密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.3Omm-0.6Omm，位于轉(zhuǎn)軸下方的低密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.25mm-0.55mm，位于轉(zhuǎn)軸左方的低密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.25mm-0.55mm，位于轉(zhuǎn)軸右方的低密封齒與轉(zhuǎn)軸之間的徑向間隙為0.30mm-0.60mm。
[0014]本實(shí)用新型的軸封圈和每一圈石墨密封圈沿圓周方向分成若干份，每一份均能徑向后退3毫米，靈敏度高，能緊隨轉(zhuǎn)軸的位移做徑向退讓，因此能確保轉(zhuǎn)軸有徑向擺動(dòng)時(shí)一直保持轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定運(yùn)行;軸封圈與轉(zhuǎn)軸之間采用石墨密封圈的結(jié)構(gòu)，有效減小了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸封裝置之間的間隙，每一圈石墨密封圈可將徑向間隙調(diào)整至現(xiàn)有軸封齒無法達(dá)到的0.05-0.10_米，因此，可有效防止尚品質(zhì)蒸汽的外漏，提尚汽輪機(jī)尚壓缸的內(nèi)效率，提尚汽輪機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性。
[0015]本實(shí)用新型具有限位功能，通過在高壓缸軸封套和軸封弧形塊之間設(shè)置圓形彈簧、軸封弧形塊和石墨密封塊之間設(shè)置彈簧片，能有效地限制密封圈的給進(jìn)量，使密封圈與轉(zhuǎn)軸之間減少磨損，并保證密封齒與汽輪機(jī)的高壓缸轉(zhuǎn)軸之間永遠(yuǎn)保持安全運(yùn)行間隙。高密封齒、低密封齒以及石墨密封塊到轉(zhuǎn)軸的徑向間隙在轉(zhuǎn)軸處于靜態(tài)時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在靜態(tài)條件下，轉(zhuǎn)軸由于重力作用呈凹型，在正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)軸將隨著轉(zhuǎn)速的增大呈一條直線，因此靜態(tài)條件下高密封齒和低密封齒到轉(zhuǎn)軸上面的徑向間隙要比下面的大；同時(shí)由于轉(zhuǎn)軸是順時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)，汽流對(duì)轉(zhuǎn)軸有由左向右的作用力，因此靜態(tài)條件下高密封齒和低密封齒到轉(zhuǎn)軸右方的徑向間隙要比左方的大。
[0016]采用每塊軸封弧形塊沿轉(zhuǎn)軸軸向由里而外依次固設(shè)多段高密封齒、低密封齒以及石墨密封塊。一個(gè)高密封齒對(duì)應(yīng)一個(gè)凹槽，兩個(gè)低密封齒對(duì)應(yīng)一個(gè)凸臺(tái)，一個(gè)石墨密封塊對(duì)應(yīng)一個(gè)凸臺(tái)，該結(jié)構(gòu)可以起到更好的節(jié)流作用。一個(gè)高密封齒對(duì)應(yīng)一個(gè)凹槽可使汽流按U型結(jié)構(gòu)經(jīng)過高密封齒，兩個(gè)低密封齒對(duì)應(yīng)一個(gè)凸臺(tái)可使汽流方向按倒U型結(jié)構(gòu)經(jīng)過低密封齒，再通過石墨密封塊與一個(gè)凸臺(tái)之間狹小的間隙，汽流的壓力和流速將沿轉(zhuǎn)軸軸向由里向外逐漸減弱，這種交替布置的結(jié)構(gòu)對(duì)汽流形成多道阻隔汽墻，起到節(jié)流和擾流作用，避免高能量蒸汽的外漏，達(dá)到更好的汽密封效果。高壓缸軸封裝置采用每塊軸封弧形塊沿轉(zhuǎn)軸軸向由里而外依次固設(shè)多段高密封齒、低密封齒以及石墨密封塊，但不會(huì)因?yàn)槊繅K軸封弧形塊相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)加長的情況下，出現(xiàn)不平衡或撓度變形。本高壓缸軸封裝置可達(dá)到以一代多、結(jié)構(gòu)布置簡單的效果，同時(shí)可以節(jié)約投資和后期維護(hù)費(fèi)用。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本實(shí)用新型靜態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1中沿A-A線的局部剖視圖。
[0020]圖中:1、高壓缸軸封套，2、圓形彈簧，3、軸封弧形塊，4、轉(zhuǎn)軸，5、石墨密封塊，6、低密封齒，7、凸臺(tái)，8、彈簧片，9、石墨密封圈環(huán)形腔室，10、疏水通道，11、凹槽，12、高密封齒，13、軸封圈環(huán)形腔室，14、半圓槽道。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]如圖1和2所示，為實(shí)施例中具有限位功能的電站汽輪機(jī)高壓缸軸封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]說明性實(shí)施例中的具有限位功能的電站汽輪機(jī)高壓缸軸封裝置，高壓缸軸封套I由上下兩個(gè)部分組成，高壓缸軸封套I內(nèi)側(cè)面上沿圓周方向開設(shè)有一圈軸封圈環(huán)形腔室13;多塊剖面呈工字型的軸封弧形塊3組成一圈完整的軸封圈，將這些軸封弧形塊3的外側(cè)端均套裝在軸封圈環(huán)形腔室中，相鄰軸封弧形塊3之間留有間隙;在套裝在軸封圈環(huán)形腔室13中的所有軸封弧形塊3的外緣上均沿圓周方向根據(jù)軸封弧形塊3與軸封套I的結(jié)合面受力均勻的原則開設(shè)有三條半圓槽道14;用于緊固軸封圈的圓形彈簧2—部分緊固在半圓槽道14里，另一部分暴露在軸封圈與軸封圈環(huán)形腔室13之間，其最上部與軸封圈環(huán)形腔室13頂部留有自然間隙；在套裝在軸封圈環(huán)形腔室13中的所有軸封弧形塊3的內(nèi)側(cè)面上沿圓周方向開設(shè)有三條石墨密封圈環(huán)形腔室9，這樣軸封圈內(nèi)側(cè)面上就有三圈石墨密封圈環(huán)形腔室9;多塊石墨密封塊5組成一圈完整的石墨密封圈，共組成三圈，分別將這些石墨密封塊5的外側(cè)端均套裝在三圈石墨密封圈環(huán)形腔室9