一种密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110469370A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910853540.7(22)申请日2019.09.10(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人彭旭东张璇江锦波孟祥铠(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人王兵黄美娟(51)Int.Cl.F01D11/02(2006.01)F04D29/10(2006.01)F02C7/28(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构(57)摘要一种密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构，密封筒体的内壁装有柔顺箔蜂窝密封单元，密封筒体设有通气孔，密封筒体内壁沿轴向开设有多个凹槽周向连接而成的环，轴向相邻的环的凹槽错位排列，轴向相邻的环通过设置密封圈密封隔离，周向相邻的凹槽之间设有轴向沟槽；凹槽内设有柔顺箔蜂窝密封单元，包括由内到外径向叠合的分瓣式密封块、径向支撑弹力波片和压力气囊，分瓣式密封块的内壁设有均匀分布的蜂窝孔，分瓣式密封块两侧设有密封槽，密封槽里镶嵌密封条，压力气囊连通外界气压源，径向支撑弹力波片具有固定端和自由端，固定端通过软质压条压紧固定在轴向沟槽内，径向支撑弹力波片的凸峰和凹谷分别与压力气囊和分瓣式密封块压紧贴合。CN110469370ACN110469370A权利要求书1/1页1.一种密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构，包括安装在透平机组的静子部分的密封筒体(1)，密封筒体(1)的两侧装有端盖(7)，其特征在于：密封筒体(1)的内壁装有柔顺箔蜂窝密封单元，所述密封筒体(1)设有通气孔(14)，密封筒体(1)内壁沿轴向开设有多个凹槽(13)周向连接而成的环，轴向相邻的环的凹槽(13)错位排列，轴向相邻的环通过设置密封圈(8)密封隔离，周向相邻的凹槽(13)之间设有轴向沟槽(11)；凹槽(13)内设有柔顺箔蜂窝密封单元，所述柔顺箔蜂窝密封单元包括由内到外径向叠合的分瓣式密封块(5)、径向支撑弹力波片(4)和压力气囊(2)，分瓣式密封块(5)的内壁设有均匀分布的蜂窝孔(53)对沿转轴泄漏的气体产生阻滞作用，分瓣式密封块(5)两侧设有密封槽(51)、(52)，密封槽(51)、(52)里镶嵌密封条(6)，压力气囊(2)上具有与外界管路连通的气孔接口(21)，径向支撑弹力波片(4)具有固定端(41)和自由端(42)，固定端(41)通过软质压条(3)压紧固定在轴向沟槽(11)内，径向支撑弹力波片(4)的凸峰(43)和凹谷(44)分别与压力气囊(2)和分瓣式密封块(5)压紧贴合，轴向相邻的柔顺箔蜂窝密封单元之间以密封圈(8)密封隔离。2.如权利要求1所述的密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构，其特征在于：端盖(7)内侧设有环形密封槽(51)并放置密封垫片(71)，端盖(7)通过螺栓(72)穿过通孔(12)与密封筒体(1)相连并压实密封垫片(71)。3.如权利要求1所述的密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构，其特征在于：所述的环沿轴向布置有2～4个，柔顺箔蜂窝密封单元沿周向布置有3～6个。4.如权利要求1所述的密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构，其特征在于：所述分瓣式密封块的密封孔型选自下列之一：六边形孔、圆孔、三角形孔。2CN110469370A说明书1/4页一种密封间隙可调的柔顺箔蜂窝密封结构技术领域[0001]本发明涉及透平机械密封技术，适用于各种燃气轮机、汽轮机、压缩机等大型透平机械的轴端密封装置，属于柱面流体密封技术领域。背景技术[0002]蜂窝密封也称蜂窝孔型阻尼密封，属于一种非接触式柱面密封。主要用于密封气体介质或蒸汽，广泛应用在汽轮机，燃气轮机，离心式压缩机，鼓风机等机器中的级间密封、轴端密封和叶顶密封，或其他动密封的前置密封。蜂窝密封的泄漏量与节流间隙的大小成正比，因此从密封性能考虑，希望节流间隙尽可能小。蜂窝密封的泄漏量增大，会直接影响整体机组的效率，并导致大量能源的浪费。如果能够将密封组件和转轴之间的节流间隙控制在尽可能小的范围内，对于汽轮机、燃气轮机和大型离心压缩机等转轴较长的大型设备，不仅可以控制泄漏，而且可以改善机组的动力学性能。[0003]例如，在启动和停止转动的过程中，机器通过临界转速时，转轴的振动会急剧增大，因此会使得蜂窝密封与转轴发生摩擦甚至碰撞，导致节流齿隙变大，甚至有可能会因蜂窝密封的磨损过大而让迷宫密封丧失密封效果。此外，传统的蜂窝密封由镍基合金制成，间隙过小时密封主体与转轴碰撞时会产生火花，影响机组特别是输运易燃易爆有毒介质机组的安全性。为避免或减少上述问题发生的可能性，在蜂窝密封的设计阶段就不得不放大密封间隙的安全裕量；而对于大型汽轮机