遮流式刷式汽封的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了遮流式刷式汽封，包括擋板和固定在擋板上的刷絲簇，擋板包括位置相對(duì)設(shè)置的前擋板、后擋板，前擋板與后擋板間設(shè)置有刷絲簇，刷絲簇的一端固定在前擋板與后擋板間，刷絲簇的另一端為突出于擋板的自由端，前擋板與后擋板間設(shè)置有并列于刷絲簇的遮流片，遮流片的一端固定在前擋板與后擋板間，遮流片的另一端為突出于擋板的自由端，遮流片自由端設(shè)在對(duì)應(yīng)于刷絲簇的擋板的端部與刷絲簇自由端之間。本發(fā)明提供的遮流式刷式汽封，在保證其使用安全的情況下，通過(guò)在刷絲簇層安放遮流片，很好解決了不同厚度刷絲簇的剛性與柔韌性的問(wèn)題，從而提高刷封密封效果，值得推廣。
【專利說(shuō)明】遮流式刷式汽封

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽輪機(jī)密封領(lǐng)域，具體涉及一種遮流式刷式汽封。

【背景技術(shù)】
[0002]刷式汽封是近年發(fā)展起來(lái)的一種具有高效阻尼性能的新型高速動(dòng)密封技術(shù)，由于其泄漏量?jī)H為傳統(tǒng)梳齒迷宮式密封的1/5-1/10，因此作為汽輪機(jī)上動(dòng)靜部件之間的柔性密封產(chǎn)品而廣泛運(yùn)用。
[0003]目前，刷式汽封的刷環(huán)是由緊密排列的特種合金絲組成，一般采用0.05?0.12mm的耐高溫合金絲，刷絲簇總厚度約I?2mm，刷絲簇沿轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向成30?60°排列，每根刷絲就是一端為支點(diǎn)的梁，具有極好的彈性，它們和轉(zhuǎn)子相碰磨時(shí)，刷絲可以彈性退讓，不易被磨掉，保證了機(jī)組在小間隙甚至零間隙下的安全運(yùn)行，即便機(jī)組過(guò)臨界轉(zhuǎn)速和變工況時(shí)，刷絲也會(huì)跟隨軸退讓卻不會(huì)磨損，待機(jī)組穩(wěn)定之后，又恢復(fù)良好的密封性能，因此，由于刷式汽封自身特殊的結(jié)構(gòu)使得其密封性能大大提高。但是，刷絲簇的厚度不同，刷式汽封的密封性能和使用壽命也存在較大的差異，較薄的刷絲簇易倒伏，無(wú)法體現(xiàn)刷式汽封的優(yōu)點(diǎn)；而較厚的刷絲簇剛度強(qiáng)，退讓差，容易被磨損，且易造成震動(dòng)，因此需要對(duì)刷式氣封進(jìn)行進(jìn)一步的研究。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了遮流式刷式汽封，在保證其使用安全的情況下，通過(guò)在刷絲簇層安放遮流片，很好解決了不同厚度刷絲簇的剛性與柔韌性的問(wèn)題，從而提高刷封密封效果，值得推廣。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
遮流式刷式汽封，其特征在于:包括擋板和固定在擋板上的刷絲簇，所述擋板包括位置相對(duì)設(shè)置的前擋板、后擋板，所述前擋板與后擋板間設(shè)置有刷絲簇，所述刷絲簇的一端固定在前擋板與后擋板間，所述刷絲簇的另一端為突出于擋板的自由端，所述前擋板與后擋板間設(shè)置有并列于刷絲簇的遮流片，所述遮流片的一端固定在前擋板與后擋板間，所述遮流片的另一端為突出于擋板的自由端，遮流片自由端設(shè)在對(duì)應(yīng)于刷絲簇的擋板的端部與刷絲簇自由端之間。
[0006]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板的后擋板上設(shè)有后氣體滯留腔。
[0007]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板上固定的遮流片設(shè)置在刷絲簇靠近前擋板的一側(cè)。
[0008]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板的前擋板上設(shè)有前氣體滯留腔。
[0009]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板上固定的遮流片設(shè)置在刷絲簇的內(nèi)部。
[0010]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述遮流片上均勻分布有若干個(gè)U型口，所述遮流片的厚度為0.1mm?0.3mm。
[0011]前述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述刷絲簇的一端與擋板通過(guò)焊接的方式固定連接。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的遮流式刷式汽封，包括前擋板、后擋板以及固定在前擋板、后擋板間的刷絲簇，且在刷絲簇的前側(cè)或中間設(shè)置了遮流片，對(duì)于較薄的刷絲簇，可提高其刷絲簇的密閉性；對(duì)于較厚的刷絲簇，則能有效分散刷絲簇的整體剛度，增加其回彈效果，提高刷絲的使用安全性，由于遮流片的高度比刷絲簇的高度要低，因此可以限制刷絲的振動(dòng)幅度和方向，極大地延長(zhǎng)刷絲的使用壽命。此外，由于遮流片的厚度一般為
0.1mm?0.3mm,比較薄，在遮流片上設(shè)置均布的U型口，防止遮流片在生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)楹附釉斐蔁崃糠e累，導(dǎo)致變形，開(kāi)U型口后可以在圓周方向上膨脹，同時(shí)便于遮流片的矯形。本發(fā)明提供的遮流式刷式汽封，在保證其使用安全的情況下，通過(guò)在刷絲簇層安放遮流片，很好解決了不同厚度刷絲簇的剛性與柔韌性的問(wèn)題，從而提高刷封密封效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的遮流式刷式汽封應(yīng)用于汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的遮流片的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為遮流片設(shè)于刷絲簇前端時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為遮流片設(shè)于刷絲簇中間時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記含義如下:
1:1ll擋板；11:如氣體滯留腔；2:后擋板；21:后氣體滯留腔；3:刷絲族；31:刷絲族自由端；4:遮流片；41:遮流片自由端；42:U型口。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的介紹。
[0016]如圖1至圖4所示，遮流式刷式汽封，包括擋板和固定在擋板上的刷絲簇3，所述擋板包括位置相對(duì)設(shè)置的前擋板1、后擋板2，所述前擋板I與后擋板2間設(shè)置有刷絲簇3，即刷絲簇3的兩側(cè)分別設(shè)置前擋板I和后擋板2，刷絲簇3靠近前擋板I的一側(cè)為前側(cè)，刷絲簇3靠近后擋板2的一側(cè)為后側(cè)，所述刷絲簇3的一端固定在前擋板I與后擋板2間，優(yōu)選刷絲簇3的一端與擋板通過(guò)焊接的方式固定連接，連接牢固，刷絲簇3不易掉落，所述刷絲簇3的另一端為突出于擋板的自由端，即刷絲簇3的高度高于整個(gè)擋板的高度，所述前擋板I與后擋板2間設(shè)置有并列于刷絲簇3的遮流片4，所述遮流片4的一端固定在前擋板I與后擋板2間，所述遮流片4通過(guò)排絲模板固定在前擋板I與后擋板2間，所述遮流片4的另一端為突出于擋板的自由端，即遮流片4的高度高于整個(gè)擋板的高度，遮流片自由端41設(shè)在對(duì)應(yīng)于刷絲簇3的擋板的端部與刷絲簇自由端31之間，即擋板高度<遮流片高度<刷絲簇高度。
[0017]遮流片4的厚度取0.1mm?0.3mm,在刷絲簇3的厚度< Imm的情況下,擋板的后擋板2上設(shè)有后氣體滯留腔21，此時(shí)將遮流片4設(shè)置在刷絲簇3靠近前擋板I的一側(cè)，即將遮流片4設(shè)置在刷絲簇3的前側(cè)，遮流片4直徑可與梳齒直徑相同。當(dāng)氣流通過(guò)時(shí)，遮流片4可最大程度的阻擋氣體通過(guò)，同時(shí)后擋板2上設(shè)置的后氣體滯留腔21，既增加了刷絲簇3的回彈性，又提高汽輪機(jī)內(nèi)流體的自密性效果。
[0018]遮流片4的厚度取0.1mm?0.3mm,在刷絲簇3的厚度彡Imm的情況下,擋板的后擋板2上設(shè)有后氣體滯留腔21，同時(shí)擋板的前擋板I上設(shè)有前氣體滯留腔11，此時(shí)將遮流片4設(shè)置在刷絲簇3的中部，遮流片4直徑可與梳齒直徑相同。對(duì)于刷絲簇3較厚的刷式汽封，按常規(guī)排列加工后，其實(shí)際剛度接近于梳齒，回彈性比較差，因此在刷絲簇3內(nèi)部設(shè)置有遮流片4，有效將刷絲簇3的剛度分散，提高其回彈性，降低與轉(zhuǎn)子的碰磨強(qiáng)度；同時(shí)在前擋板1、后擋板2上分別設(shè)置的前氣體滯留腔11、后氣體滯留腔21，增加了刷絲簇自由端31的長(zhǎng)度，提高刷絲簇3的回彈性和流體自密性效果。在刷絲簇3厚度較厚時(shí)，遮流片4的數(shù)量> 1，具體根據(jù)刷絲簇3的厚度而定。
[0019]由于遮流片4的厚度一般取0.1mm?0.3mm，厚度較薄，在遮流片4上設(shè)置適量均布的U型口 42，有效防止遮流片4在生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)楹附釉斐蔁崃糠e累而導(dǎo)致的變形，開(kāi)U型口 42后可以在圓周方向上膨脹，同時(shí)便于矯形。
[0020]刷式汽封的密封原理為:由于刷絲簇內(nèi)空隙的不均勻性作用，均勻的來(lái)流進(jìn)入刷絲簇中就變得不均勻了，并且從緊密的刷絲簇區(qū)域向疏松的刷絲簇區(qū)域偏流，這些偏流在刷絲排之間逐漸形成同向流和射流，并產(chǎn)生隨機(jī)的二次流和旋渦流。而當(dāng)一股射流遇到前面緊密的刷絲簇，就會(huì)改變運(yùn)動(dòng)方向而變成和主流方向垂直的橫向流動(dòng)，即橫向流，正由于刷絲簇破壞流動(dòng)而確保流動(dòng)的不均勻性，使流體產(chǎn)生了自密封效應(yīng)，橫向流動(dòng)代替向前流動(dòng)顯然是對(duì)流體自密封的重要貢獻(xiàn)，它能使橫流過(guò)刷絲簇的總壓降增大從而減少密封的泄漏。
[0021]本發(fā)明在此基礎(chǔ)上，保證刷式汽封使用安全的情況下，通過(guò)在刷絲簇層安放遮流片，很好解決了不同厚度刷絲簇的剛性與柔韌性的問(wèn)題，從而提高刷封密封效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.遮流式刷式汽封，其特征在于:包括擋板和固定在擋板上的刷絲簇，所述擋板包括位置相對(duì)設(shè)置的前擋板、后擋板，所述前擋板與后擋板間設(shè)置有刷絲簇，所述刷絲簇的一端固定在前擋板與后擋板間，所述刷絲簇的另一端為突出于擋板的自由端，所述前擋板與后擋板間設(shè)置有并列于刷絲簇的遮流片，所述遮流片的一端固定在前擋板與后擋板間，所述遮流片的另一端為突出于擋板的自由端，遮流片自由端設(shè)在對(duì)應(yīng)于刷絲簇的擋板的端部與刷絲簇自由端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板的后擋板上設(shè)有后氣體滯留腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板上固定的遮流片設(shè)置在刷絲簇靠近前擋板的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板的前擋板上設(shè)有前氣體滯留腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述擋板上固定的遮流片設(shè)置在刷絲簇的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述遮流片上均勻分布有若干個(gè)U型口，所述遮流片的厚度為0.1mm?0.3_。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的遮流式刷式汽封，其特征在于:所述刷絲簇的一端與擋板通過(guò)焊接的方式固定連接。
【文檔編號(hào)】F01D11/04GK104153826SQ201410360115
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】申先念, 范翠麗, 徐勇 申請(qǐng)人:江蘇透平密封高科技有限公司