[发明专利]一种高可靠性零泄漏汽轮机轴端密封方法

权利要求书

1.一种高可靠性零泄漏汽轮机轴端密封方法，用于密封汽轮机的外壳和转轴之间的间隙，汽轮机外壳内为高压介质流体腔，汽轮机外壳外为低压大气侧，其特征在于，从高压介质流体腔到低压大气侧依次设有第一级密封、第二级密封、第三级密封和第四级密封，第一级密封、第二级密封、第三级密封和第四级密封将所述高压介质流体腔分隔成第一级腔体、第二级腔体、第三级腔体和第四级腔体，所述第一级密封包括柔性静环一、动环一，所述第二级密封包括柔性静环二、动环二，所述第三级密封包括静环三、动环三，所述第四级密封包括静环四、动环四，各柔性静环在外端设置摩擦部，各柔性静环在内部设置压力腔，柔性静环的压力腔膨胀使得柔性静环通过所述摩擦部与对应的动环接触密封，静环三/动环三连接有用于将静环三/动环三压向动环三/静环三的弹簧一，静环四/动环四连接有用于将静环四/动环四压向动环四/静环四的弹簧二，设置一个具有调压腔一、调压腔二的压力调节器一，柔性静环一的压力腔和所述第一级腔体通过调压腔一连接，柔性静环二的压力腔和所述第二级腔体通过调压腔二连接；

第一级腔体的高压介质流体经过调压腔一，调压腔一释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，柔性静环一的压力腔膨胀，使得柔性静环一与动环一压紧形成一个用于密封的第一级摩擦副，柔性静环二和动环二的第二级密封一开始是不启用的，只有第二级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔二，调压腔二释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，柔性静环二才与动环二压紧形成一个用于密封的第二级摩擦副，静环三和动环三通过弹簧一的压力摩擦接触形成一个用于密封的第三级摩擦副，静环四和动环四通过弹簧二的压力摩擦接触形成一个用于密封的第四级摩擦副。

2.如权利要求1所述的一种高可靠性零泄漏汽轮机轴端密封方法，其特征在于，静环三在与所述动环三的接触面上、静环四在与所述动环四的接触面上均设置动压槽，所述动压槽包括沿圆周均匀分布的若干螺旋动压槽单元，静环三上的螺旋动压槽单元由静环三端面的内径边缘延伸至静环三端面的中部，静环四上的螺旋动压槽单元由静环四端面的外径边缘延伸至静环四端面的中部；设置一个具有调压腔三的压力调节器二以及与所述压力调节器连接的空压机，第四级腔体和空压机通过调压腔三连接，空压机产生压力气体，向第四级腔体注压；

静环三和动环三之间存在相对旋转运动，且该相对旋转运动的速度很高，介质流体从静环三的动压槽的边缘泵送进动压槽，介质流体被挤压使得静环三的动压槽内形成高压区，即流体动压效应，该高压区使得静环三和动环三之间相互推开，使得静环三和动环三之间形成微米级的非接触间隙；静环四和动环四之间存在相对旋转运动，且该相对旋转运动的速度很高，空压机产生的压力气体从静环四的动压槽的边缘泵送进动压槽，压力气体被挤压使得静环四的动压槽内形成高压区，即流体动压效应，该高压区使得静环四和动环四之间相互推开，使得静环四和动环四之间形成微米级的非接触间隙。

3.如权利要求1所述的一种高可靠性零泄漏汽轮机轴端密封方法，其特征在于，所述压力调节器一的调压方法为：在所述调压腔一内设置弹簧三和柱塞一，所述弹簧三抵接在所述柱塞一的一端，使得所述柱塞一封堵调压腔一与第一级腔体的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞一被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环一的压力腔，使得柔性静环一膨胀，柔性静环一与动环一压紧；在所述调压腔二内设置弹簧四和柱塞二，所述弹簧四抵接在所述柱塞二的一端，使得所述柱塞二封堵调压腔二与第二级腔体的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞二被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环二的压力腔，使得柔性静环二膨胀，柔性静环二与动环二压紧。