[发明专利]一种迷宫式汽封

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽封，更具体地说，涉及汽封迷宫腔室的结构设计。

背景技术

汽封适于汽轮机等设备上，通常安装在转动轴上，用于转轴端汽封或叶顶汽封。如中国专利“节点式侧齿迷宫汽封”(专利号03211345.5)公开了一种迷宫汽封，包括位于机壳和转动轴之间且由弹簧片定位的密封环，在密封环突出的直齿侧面设有侧齿。目前，现有技术的迷宫式密封结构利用流体通过迷宫时产生的阻力，使得流体自身的动能逐渐消耗，流量随之减小，最终实现密封状态。但在实际应用中由于诸多条件的限制，例如，转动轴运转过程中出现震动等情况，造成迷宫齿与轴体之间间隙变大，影响密封效果；或者因结构限制，迷宫效应不足，影响汽封效果等。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种迷宫效应强，能有效实现汽体密闭的汽封。

为了解决上述问题，本发明设计了一种迷宫式汽封，包括密封环，密封环内腔沿轴向间隔设置环状支撑盘。每一支撑盘内环连接有在轴向宽度大于支撑盘的支撑筒，支撑筒两端分别沿径向设置有一高一低的折齿。高位的折齿对应于转子外柱面上的台阶处，低位的折齿对应于转子外柱面上的凹槽处。优选方式下，同一支撑筒两端折齿对应的台阶处和凹槽处为相邻关系。

此外，最优方式下，每一折齿的端部成台阶状。

为了方便本发明的汽封安装，在密封环外圆柱面上设置有环状凸缘，凸缘的外环间隔连接有轴向宽度大于凸缘的圆弧套筒。而为了增大迷宫效应，优选方式下，密封环的内腔柱面成不规则的锯齿状。

本发明将传统高、低齿独立形式变成由一支撑盘和支撑筒连接的结构，支撑盘和支撑筒将相邻的折齿的根合并为一个支撑组件，达到合根目的，同时依靠粗糙、结构复杂的锯齿腔室，增大迷宫效应，从而加大了汽封内部的空间，以及空间的复杂度。而折齿端部自然形成曲折状，打乱内部气流方向，减少了定向流动，进一步放大迷宫效应。同时本发明的齿腔底部由无数锯齿构成，加大内部的粗糙度，从而增强能量转换。具体说，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、相邻的高、低折齿在根部由支撑盘连为一体，加大了内部空间，以及空间的复杂度，从而使能量转化空间变大。

2、密封环的折齿形成迷宫形状使内部气流无规则串动。

3、密封环内壁成锯齿状，增加了内部的粗糙度，从而有助于加大空间，并因此打乱气流状态。

4、采用更先进的弧端调整，安装更加人性化，便于精确定位。

5、本发明保留传统汽封的优良特性，尤为突出的是，其外形与现有技术的同类产品相比，不做太多变化，甚至尺寸也保持不变，从而本发明的汽封具备广泛应用的基础。

6、弧端调整、背弧可调式结构使得本发明更人性化，可调整处在汽封块两端，达到最理想化的可调整状态，并因此保证实际操作更精确、更实用。

附图说明

图1是本发明汽封使用状态下的剖面结构示意图，图中省略了下半部的对称部分；

图2是图1所示汽封使用状态下的左视图；

图3是现有技术下汽封六分之一结构端面的局部放大示意图；

图4是本发明汽封六分之一结构端面的局部放大示意图；

图5是本发明汽封的使用状态图，图中显示出汽封与外部固定结构的连接状态。

具体实施方式

如图1所示，本发明的迷宫式汽封，包括密封环2。密封环2的内腔沿轴向间隔设置环状支撑盘1；每一支撑盘1内环连接有轴向宽度大于支撑盘1的支撑筒3，支撑筒3轴向宽度两端分别沿径向设置有一高一低的折齿21。从而锯齿腔5形成凸形结构或台阶状结构，加大了内部空间，以及空间的复杂度，加大了能量转化。

每一组支撑盘1、支撑筒3以及高、低折齿21设置的位置由转子6外柱面的台阶与凹槽决定。高位的折齿对应于转子外柱面上的台阶处，低位的折齿对应于转子外柱面上的凹槽处。优选方式下，同一支撑筒两端折齿对应的台阶处和凹槽处为相邻关系。

此外，设置支撑盘1、支撑筒3以及折齿21的组数根据密封要求而定。可以是一组，采用两侧间隔方式；也可以采用如图1所示的两组，甚至更多组结构间隔排布也可。

为了进一步增强迷宫效应，每一折齿21的端部设置成台阶状。而且密封环2轴向两端的挡齿31优选方式下也设置成折齿状结构。而且密封环2内腔柱面成不规则的锯齿状结构(参考图1标号4所示)。图1还表示出蒸汽的流通方向，具体参考图中箭头所示，蒸汽从左侧进入第一个台阶状的锯齿腔内，而后从高、低折齿内径的缝隙进入位于中部的“凸”形锯齿腔，最后进入右侧的锯齿腔。由于内部空间加大，而且空间复杂，加大了能量转化，使得汽封效果更加显著。