專利名稱：一種新型汽輪機汽封及其加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽輪機本體領域，具體是一種對汽輪機的汽封結構進行改造、發(fā)明一種新型汽輪機汽封及其加工方法。
背景技術：
蜂窩汽封作為一種新型汽輪機汽封形式，已在電廠實際運行中表現(xiàn)了如下優(yōu)異性倉泛:
(1)除濕性能:
由于蜂窩汽封的特殊結構，當汽流經過蜂窩汽封時，在前進方向上遇到阻力，從而改變汽流方向，進入蜂窩帶，產生渦流，對氣流中水份有很強的吸附作用，達到自然除濕的效果，特別是低壓缸動葉頂部的蜂窩式葉項汽封，具有非常好的除濕性能，有效地保護動葉片免受濕蒸汽水刷，有利于機組的安全運行；
(2)安全性能:
蜂窩式汽封的特殊結構模式和質地軟(因其由正六邊形網孔組成、材質薄而質地軟)的特點，它不傷及所接觸的軸徑表面。當軸同蜂窩汽封體接觸時，其接觸面是一個較寬的密封面，這樣相同的力作用于上述較寬的密封面上，使得接觸面局部壓強很小，可保證汽封體有效退讓；
(3)密封性能:
由于將梳齒間的環(huán)形腔室改變成一個個蜂窩，如同將長長的“走廊”隔成一個個“房間”，大大降低了流速，使渦流阻尼作用發(fā)揮到極致，而且沒有“掉臺”的可能，因而阻尼效果好，試驗表明在相同間隙下，比梳齒式汽封平均減少泄漏損失509Γ70%。提高了汽輪機的效率，具有顯著的經濟效益；
(4)汽流激振:
蜂窩結構模式的汽封產生強烈的旋渦，消耗氣流的動能，能夠有效的阻止氣流的周向和軸向運動，抑制了轉子的氣流激振。蜂窩汽封的缺點是蜂窩面為柔性體，易磨損，若間隙過小或膨脹不均會造成蜂窩帶與轉子(或圍帶)面接觸，可能導致振動加劇甚至轉子抱死的情況。

傳統(tǒng)梳齒汽封由于汽封成本低、結構簡單且易于安裝而被廣泛應用，其缺點是安裝間隙過小時，易引起汽封齒磨損；梳齒汽封漏氣量大，密封效果較差；易產生汽流激振；汽封齒與軸發(fā)生摩擦時，瞬間產生大量熱量，造成軸局部過熱，甚至可能導致大軸彎曲，所以在機組檢修時，電廠只能把汽封徑向間隙調大，以犧牲經濟性為代價來確保機組的安全性。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于:提供一種新型汽輪機汽封及其加工方法，能夠充分發(fā)揮了蜂窩帶的阻隔氣流作用，提高密封效果。
本發(fā)明所采用的技術方案是
一種新型汽輪機汽封，包括汽封背板、蜂窩帶和汽封齒，所述汽封背板的汽封面上設置有汽封齒槽、汽封齒槽內安裝汽封齒，且汽封齒與汽封齒槽采用真空釬焊固定連接；相鄰汽封齒之間設置有蜂窩帶、蜂窩帶與汽封背板之間也采用真空釬焊結合。所述汽封齒與汽封齒槽的裝配采用過盈配合。所述汽封齒與汽封齒槽底接觸的汽封齒邊角進行倒角或者圓角處理。所述汽封齒的高度高于蜂窩帶的高度。所述的新型汽輪機汽封的加工方法，采用分段加工所述的新型汽輪機汽封，具體包括以下步驟
1)分別加工汽封背板、蜂窩帶和汽封齒；
2)將蜂窩帶裝配至汽封背板上的相鄰汽封齒槽之間，在蜂窩帶與汽封背板的連接處設置釬料；
3)在汽封齒槽內均勻布置釬料、再將汽封齒裝配至汽封齒槽內；
4)將裝配好的汽封背板、蜂窩帶和汽封齒整體入爐、進行真空釬焊，得到汽輪機汽封弧
段；
5)檢查汽輪機汽封弧段的焊接質量；
6)將檢查合格的汽輪機汽封弧段按照尺寸要求進行后續(xù)加工處理；
7)清洗加工完畢的汽輪機汽封弧段。所述步驟I)中的汽封齒加工，具體為汽封齒經線切割下料、磨削加工表面，再將與汽封齒槽底接觸的汽封齒邊角進行倒角或者圓角處理。所述步驟2)完成后，對蜂窩帶與汽封背板的連接處進行初步點焊。所述步驟6)中的后續(xù)加工包括測量汽輪機汽封弧段的變形量并校形、線切割去除汽輪機汽封弧段兩端余量、EDM加工汽輪機汽封弧段內圓、檢驗汽輪機汽封弧段蜂窩面及弧段長度尺寸和加工汽封齒。本發(fā)明所產生的有益效果是
與傳統(tǒng)梳齒汽封相比，該新型汽封采用真空釬焊方式將汽封齒固定于汽封齒槽內，結合強度高，改變了傳統(tǒng)汽封齒與汽封齒槽的機械結合方式，避免了汽封齒在運行期間易彎曲、倒伏、折斷等現(xiàn)象。本發(fā)明的新型汽輪機汽封充分發(fā)揮了蜂窩帶的阻隔氣流作用，提高了密封效果。同時，汽封齒可強制改變氣流方向，將蒸汽強制擠入蜂窩內，發(fā)揮蜂窩的除濕、密封的特點，最大程度減少蒸汽外泄，保證機組效率，且在軸系發(fā)生振動時優(yōu)先磨損從而保護蜂窩帶不受損傷。本發(fā)明方法操作簡單、加工簡易，利于大規(guī)模使用和推廣。


圖1是本發(fā)明的新型汽輪機汽封弧段的結構示意 圖2是圖1的X向視圖的結構示意 圖3是圖2的A向視圖的結構示意 圖4是圖2的B局部視圖的結構示意 圖5是圖2的C局部視圖的結構示意 圖6是本發(fā)明的新型汽輪機汽封的汽封齒的結構示意圖。

1，汽封背板；2，蜂窩帶；3，汽封齒。4，汽封齒槽；5，釬料；a，倒角處理。
具體實施例方式如圖1 6所示，本發(fā)明是一種新型汽輪機汽封，包括汽封背板1、蜂窩帶2和汽封齒3，是蜂窩帶2和汽封齒3組合式的新型汽封。汽封背板I的汽封面上設置有汽封齒槽4、汽封齒槽4內安裝汽封齒3，且汽封齒3與汽封齒槽4的裝配采用過盈配合，汽封齒3與汽封齒槽4采用真空釬焊固定連接。汽封齒3與汽封齒槽4底接觸的汽封齒3邊角進行倒角或者圓角處理，本具體實施方式
中，汽封齒3采用了 2X45°的倒角處理a，便于將汽封齒3裝配至汽封齒槽4內，且不傷及汽封齒槽4和汽封齒3表面。相鄰汽封齒3之間設置有蜂窩帶2、蜂窩帶2與汽封背板I之間也采用真空釬焊結合。蜂窩帶2、汽封齒3與汽封背板I之間均以真空釬焊方式結合，結合強度高，改變了傳統(tǒng)汽封齒3與汽封齒槽4的機械結合方式，避免了汽封齒3在運行期間易彎曲、倒伏、折斷等現(xiàn)象。同時，汽封齒3高度H2與蜂窩帶2高度Hl存在如下關系H2> Hl，即汽封齒3高度H2高于蜂窩帶2高度Hl，汽封齒3與蜂窩帶2呈高低差結構，分別起主、輔密封作用。如此設置，可以保證在運行過程中、汽輪機汽封汽封面上的蜂窩帶2始終與轉子軸頸存在一定的間隙，在軸系發(fā)生振動時優(yōu)先磨損汽封齒3、從而保護蜂窩帶2不受損傷。 本發(fā)明的新型汽輪機汽封采用分段加工的方法，但是由于新型汽輪機汽封弧段直徑大、剛性差，尺寸穩(wěn)定性不好，容易變形，因此，避免加工時受力、選擇適當的加工基準、合適的加工量都是行之有效的辦法，我們潛心研究了蜂窩氣封的特點，制定了蜂窩汽封的加工工藝。具體的新型汽輪機汽封的加工方法包括以下步驟
I)分別加工汽封背板1、蜂窩帶2和汽封齒3。該汽封齒3的加工具體為汽封齒3經線切割下料、研磨或磨削加工表面，再將與汽封齒槽4底接觸的汽封齒3邊角進行倒角或者圓角處理。2)將蜂窩帶2裝配至汽封背板I上的相鄰汽封齒槽4之間，在蜂窩帶2與汽封背板I的連接處設置釬料5。具體的按照工藝要求、將蜂窩帶2裝配至汽封背板I上，檢查蜂窩帶2與汽封背板I間釬料5，并對蜂窩帶2與汽封背板I的連接處進行初步的點焊。3)在汽封齒槽4內均勻布置釬料5、再將汽封齒3裝配至汽封齒槽4內。汽封齒3裝配時，需檢測汽封齒3的裝配位置、保證其垂直安放在汽封齒槽4內，并且不易松動、偏移；同時，汽封齒3與汽封齒槽4的裝配必須是過盈配合。4)將裝配好的汽封背板1、蜂窩帶2和汽封齒3整體入真空釬焊爐，設置真空釬焊爐的焊接參數、進行真空釬焊，得到汽輪機汽封弧段。5)檢查汽輪機汽封弧段的焊接質量。具體的將釬焊完畢的汽輪機汽封弧段放入裝有液體的容器中，檢查蜂窩汽封蜂窩帶2釬著率。6)將檢查合格的汽輪機汽封弧段按照尺寸要求進行后續(xù)加工處理。后續(xù)加工包括按照圖紙要求測量汽輪機汽封弧段的變形量并校形、線切割去除汽輪機汽封弧段兩端余量、EDM加工汽輪機汽封弧段內圓、檢驗汽輪機汽封弧段蜂窩面及弧段長度尺寸和加工汽封齒3。
7)清洗加工完畢的汽輪機汽封弧段。具體的用專用清洗劑在超聲波清洗機中清洗去除油污，因蜂窩尺寸較小，一般需清洗3次以上，之后入爐烘干。本發(fā)明新型汽輪機汽封的蜂窩帶2和蜂窩齒焊前、焊后的加工均有其特殊性，其加工工藝流程如下
汽封背板I鍛件毛坯一送檢一粗加工汽封背板I—去應力退火一精車汽封背板I—蜂窩帶2壓釬料5 —蜂窩帶2就位一點焊蜂窩帶2與汽封背板I —汽封齒3下料一蜂窩帶2制作一汽封齒槽4內鑲嵌汽封齒3 —裝配一汽封背板1、蜂窩帶2和汽封齒3整體入爐真空釬焊一檢驗汽輪機汽封弧段釬焊質量一測量變形一校形一線切割去除兩端余量一EDM加工蜂窩內圓一檢驗蜂窩面及弧段長度尺寸一汽封齒3加工一超聲波清洗一烘干一轉加工汽封背板I各尺寸。
權利要求
1.一種新型汽輪機汽封，包括汽封背板、蜂窩帶和汽封齒，其特征在于:所述汽封背板的汽封面上設置有汽封齒槽、汽封齒槽內安裝汽封齒，且汽封齒與汽封齒槽采用真空釬焊固定連接；相鄰汽封齒之間設置有蜂窩帶、蜂窩帶與汽封背板之間也采用真空釬焊結合。
2.根據權利要求1所述的新型汽輪機汽封，其特征在于:所述汽封齒與汽封齒槽的裝配采用過盈配合。
3.根據權利要求1所述的新型汽輪機汽封，其特征在于:所述汽封齒與汽封齒槽底接觸的汽封齒邊角進行倒角或者圓角處理。
4.根據權利要求1所述的新型汽輪機汽封，其特征在于:所述汽封齒的高度高于蜂窩帶的高度。
5.根據權利要求1所述的新型汽輪機汽封的加工方法，其特征在于:采用分段加工所述的新型汽輪機汽封，具體包括以下步驟: O分別加工汽封背板、蜂窩帶和汽封齒； 2)將蜂窩帶裝配至汽封背板上的相鄰汽封齒槽之間，在蜂窩帶與汽封背板的連接處設置釬料； 3)在汽封齒槽內均勻布置釬料、再將汽封齒裝配至汽封齒槽內； 4)將裝配好的汽封背板、蜂窩帶和汽封齒整體入爐、進行真空釬焊，得到汽輪機汽封弧段； 5)檢查汽輪機汽封弧段的焊接質量； 6)將檢查合格的汽輪機汽封弧段按照尺寸要求進行后續(xù)加工處理； 7)清洗加工完畢的汽輪機汽封弧段。
6.根據權利要求5所述的新型汽輪機汽封的加工方法，其特征在于:所述步驟I)中的汽封齒加工，具體為:汽封齒經線切割下料、磨削加工表面，再將與汽封齒槽底接觸的汽封齒邊角進行倒角或者圓角處理。
7.根據權利要求5所述的新型汽輪機汽封的加工方法，其特征在于:所述步驟2)完成后，對蜂窩帶與汽封背板的連接處進行初步點焊。
8.根據權利要求5所述的新型汽輪機汽封的加工方法，其特征在于:所述步驟6)中的后續(xù)加工包括:測量汽輪機汽封弧段的變形量并校形、線切割去除汽輪機汽封弧段兩端余量、EDM加工汽輪機汽 封弧段內圓、檢驗汽輪機汽封弧段蜂窩面及弧段長度尺寸和加工汽封齒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新型汽輪機汽封，所述汽封背板的汽封面上設置有汽封齒槽、汽封齒槽內安裝汽封齒，且汽封齒與汽封齒槽采用真空釬焊固定連接；相鄰汽封齒之間設置有蜂窩帶、蜂窩帶與汽封背板之間也采用真空釬焊結合。新型汽輪機汽封的加工方法，包括以下步驟分別加工汽封背板、蜂窩帶和汽封齒；將蜂窩帶裝配至汽封背板上的相鄰汽封齒槽之間，在蜂窩帶與汽封背板的連接處設置釬料；在汽封齒槽內均勻布置釬料、再將汽封齒裝配至汽封齒槽內；將裝配好的汽封背板、蜂窩帶和汽封齒整體入爐、進行真空釬焊，得到汽輪機汽封弧段。該新型汽輪機汽封結合強度高、提高了密封效果，汽封齒在運行期間不易彎曲、倒伏和折斷。方法簡單，利于大規(guī)模使用和推廣。
文檔編號F01D11/04GK103075205SQ20121058258
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年12月28日
發(fā)明者黃嵐, 鐘成山, 邱述林, 尹軍, 李勝剛, 宋冬梅 申請人:東方電氣集團東方汽輪機有限公司