CN113047914B - 一种燃气轮机涡轮级间密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃气轮机涡轮级间密封结构,属于机械构造设计领域。在转子轮盘上加工出轮盘密封外伸端及伸出翼,级间密封结构由不连接的左右两部分组成,分别安装于静叶内围带上、下游外伸端上,左半部分直接加工出密封齿,与轮盘密封外伸端形成密封,左半部分的密封齿为两齿或多齿,增加密封齿顶间隙,减小运行中的动静碰磨。密封齿尽可能靠近进气侧,避免机组运行过程中密封失效。右半部分安装于静叶内围带下游外伸端,其连接段上安装有带弯曲角度的密封齿,密封齿由弹性材料加工而成,与转子轮盘伸出翼形成密封,在发生动静碰磨时,通过自身弹性形变防止密封齿的不可逆损伤,减弱对转动件的损伤。
Description
技术领域
本发明涉及机械构造设计领域,尤其涉及一种燃气轮机涡轮级间密封结构。
背景技术
在燃气轮机中,转子轮盘工作温度较高,如果不对其温度加以控制,其过高的温度会导致强度的下降,进而影响机组的安全运行。通常的做法是引入冷却空气对轮盘进行冷却,冷却空气一般会从静叶***带处的供气腔供气,流过静叶内部通道后,进入静叶内围带与级间密封环组成的供气腔室,最后通过上游密封和下游密封后分别对上游轮盘和下游轮盘进行冷却,冷却过轮盘后的气体会通过转子面和静子面的间隙汇入主流,对转子面和静子面的间隙起到密封作用,防止高温燃气侵入盘腔,对轮盘造成烧蚀。
现有技术的密封齿结构请参照附图1,在转子轮盘7上设计出轮盘密封环外伸端6,在级间密封环3上安装密封齿5(也有的密封结构直接将密封齿5加工在级间密封环3上),密封齿5与轮盘7的密封环外伸端6相对。在涡轮盘21的伸出翼7上加工出高低密封齿17,在级间密封环3上安装有蜂窝密封16,蜂窝密封16与高低密封齿17相对,在轮盘7和级间密封环3之间形成上游动静盘腔4、下游动静盘腔2和动静盘腔8,密封齿5、高低密封齿17和蜂窝密封16的作用是维持上游动静盘腔4、下游动静盘腔2和动静盘腔8之间的压差,使得冷却空气始终从动静盘腔8流向上游动静盘腔4及下游动静盘腔2,并通过密封间隙控制压差的大小,从而控制冷却空气量,因此密封齿顶间隙是轮盘冷却及盘腔封严的关键。
现有技术存在的问题是,对于上游密封:由于强度限制,安装槽轴向位置受限,且轮盘密封外伸端6的轴向长度不能太大,如果选择安装密封齿的方案,则由于安装槽轴向位置的限制,盘腔入口一般设置单齿密封(如图1所示),但是由于转子与静子胀差以及轴向位移的差异,密封存在失效的可能(如图2所示,放大部位密封齿B),密封失效会造成上游动静盘腔4和动静盘腔8之间的压差失衡,盘腔封严不能满足要求,主流高温燃气侵入盘腔,轻则造成盘腔超温,机组停机,重则造成轮盘烧毁。因此避免盘腔入口密封失效,实现盘腔的封严对机组的安全运行至关重要。如果选择直接将密封齿加工在级间密封环上,虽然可以最大程度的避免因轴向位移差造成的密封失效,但是一旦出现密封齿损坏,则大修时需要更换整个密封环,成本较高。对于下游密封:机组启停时,由于密封齿与蜂窝之间的间隙变化,存在动静碰磨的风险,为了保护转子密封齿,蜂窝设计成可磨,且转子密封齿齿顶厚度较厚,这在一定程度上避免了转子密封齿的磨损,但是也无法完全避免,一旦发生动静碰磨,蜂窝密封的损伤是不可逆的,大修时无法更换转子密封齿,只能更换蜂窝密封,而蜂窝密封加工成本较高,进而增加了维护成本,另外,随着机组运行年限的增加,虽然大修时对蜂窝密封会进行更换,但是转子密封齿的磨损无法完成修补,因此密封性能会有一定程度的下降,导致机组性能逐年变差。
在中国专利申请文献CN204783278U中,公开了一种燃气轮机透平及其密封齿。该密封齿包括互相连接的工作段和安装段;所述工作段和转子轮盘的伸出翼相配合以形成高压盘腔和低压盘腔;在静叶密封环上设置有与所述安装段相配合的安装槽;所述安装段通过所述安装槽与所述静叶密封环连接。在密封齿损坏后,只需将环形密封齿换掉即可,而无需更换静叶密封环,解决了传统透平密封齿更换成本高、周期长等问题。但是该方案密封件尺寸较小,单独加工难度较大,加工精度难以保证,装配精度也难以保证,在相同的密封要求下,单齿密封的径向间隙一般较小,机组运行中动静碰磨的风险较大。在加工精度不能保证的情况下,动静碰磨风险会更大,而且一旦出现动静碰磨,则会对转子造成损伤。
在中国专利申请文献CN204716305U中,公开了一种燃气轮机透平密封齿。该密封齿包括依次连接的工作段、连接段和安装段;所述工作段、连接段和安装段均为旋转体且同轴设置;所述工作段和转子轮盘的伸出翼相配合以形成高压盘腔和低压盘腔;所述安装段与开设在静叶密封环上的安装槽连接,并通过定位件固定在所述静叶密封环上。依次连接的所述工作段、连接段和安装段的纵截面整体呈类Z型。沿所述工作段的轴向方向上,所述工作段伸出所述静叶密封环的端面;沿所述工作段的轴向方向上,所述工作段还可以位于所述静叶密封环的端面内侧。所述安装槽呈矩形;所述定位件将所述安装段固定在矩形的所述安装槽内,所述定位件为定位块、定位螺钉或者定位销。该密封齿结构简单、安装和拆卸方便,通过调节密封齿的轴向尺寸即可保证其工作时不出现密封失效的情况;此外,在密封齿损坏后,只需将环形的密封齿换掉即可,而无需更换静叶密封环,解决了传统透平密封齿更换成本高、周期长等问题。但是该密封齿结构密封件尺寸较小,单独加工难度较大,加工精度难以保证,装配精度也难以保证,在相同的密封要求下,单齿密封的径向间隙一般较小,机组运行中动静碰磨的风险较大。在加工精度不能保证的情况下,动静碰磨风险会更大,而且一旦出现动静碰磨,则会对转子造成损伤。
现有技术至少存在以下不足:
1.现有密封齿为单齿,由于转子与静子膨胀差异以及轴向位移的差异,密封存在失效的可能,造成盘腔超温,机组停机,甚至造成轮盘烧毁。
2.对于单齿结构,在相同的密封要求下,齿顶间隙会设置的比较小,运行中容易出现动静碰磨的风险。
3.蜂窝密封与高低齿密封配合组成的密封结构,在发生动静碰磨时,蜂窝密封损伤不可逆,替换成本高,转子高低齿的损伤不可逆,且大修时不会更换,机组性能逐年下降。
4.现有结构的左、右密封为一体式结构,任何一边密封出现损坏,都需要对整个部件进行拆装、修复甚至替换,成本较高。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种燃气轮机涡轮级间密封结构,在转子轮盘上加工出轮盘密封外伸端及伸出翼,级间密封结构由独立不连接的左半部分和右半部分两部分分体式结构组成,对于上游密封既能最大程度上避免密封失效的问题,又能改善动静碰磨的问题,且在密封齿损坏时只需更换左半部分即可,节省大修成本。分别安装于静叶内围带上、下游外伸端上,左、右半部分都由工作段、安装段和连接段组成,左半部分为一体式结构,右半部分的安装段和连接段为一体式结构,右半部分的工作段包括多个密封齿,右半部分的工作段与轮盘伸出翼形成密封。级间密封结构的左半部分上直接加工出密封齿,即左半部分的工作段,密封齿为两齿或多齿的密封结构,与所述轮盘密封外伸端形成密封,能够在保证密封性能的前提下,增加密封齿顶间隙,减小机组运行中动静碰磨的风险。另外,直接加工密封齿的方式可以使密封齿尽可能的靠近进气侧,也就是左半部分的最左侧的工作段可以与左半部分的连接段的左端面平齐,尽可能地靠近进气侧,而不受轴向安装槽位置的限制,从而尽可能的避免机组运行过程中密封的失效。级间密封结构右半部分的安装段安装于静叶内围带下游外伸端,右半部分的连接段上安装有右半部分工作段,工作段为多个密封齿结构,与转子轮盘伸出翼形成密封,控制进入下游的密封气量,工作段的密封齿结构带有一定的弯曲角度,且为弹性材料制成,对于下游密封通过带一定弯曲角度的密封齿代替了现有技术中的蜂窝密封,且将转子面做成光轴,在机组处于极端工况运行时,容易发生动静碰磨,此时带有弯曲角度的密封齿可以通过自身的弹性形变实现动静件的弹性接触,机组恢复正常运行后不会影响密封性能,密封齿顶部的圆角处理又可以降低对转子的损伤。级间密封结构左半部分与右半部分之间留有缝隙,形成密封空气的流通通道,缝隙的大小根据密封气量、压力要求确定,通过调整左半部分连接段凸出安装段右侧边线的高度来调整间隙的大小。本发明的密封结构可以大大降低零部件损坏的风险,且在密封齿损坏时只需更换右半部分密封齿即可,节省大修成本。
本发明提供了一种燃气轮机涡轮级间密封结构,在转子轮盘上加工出轮盘密封外伸端及轮盘伸出翼,包括:
所述涡轮级间密封结构包括左半部分和右半部分,所述左半部分与所述右半部分为不连接的分体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分包括至少两个工作段、安装段和连接段;左半部分的至少两个工作段组成密封齿;
所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段、安装段和连接段为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段与所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段分别位于所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的两侧;
所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的轴线平行;
所述涡轮级间密封结构左半部分的左侧工作段靠近所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的左侧,与所述轮盘密封外伸端形成上游密封;
所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的右侧端面凸出所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的右侧边线,与所述涡轮级间密封结构右半部分形成密封空气通道;
所述涡轮级间密封结构右半部分包括工作段、安装段和连接段;
所述涡轮级间密封结构右半部分的安装段和连接段为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构右半部分工作段包括多个带弯曲角度的密封齿结构,安装于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上;
所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段与所述轮盘伸出翼形成密封。
优选地,所述涡轮级间密封结构的所述轮盘伸出翼靠近所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段的一侧为光轴结构。
优选地,所述涡轮级间密封结构左半部分的左侧工作段与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的左端面平齐。
优选地,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段高度相同。
优选地,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段高度不同。
优选地,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段由弹性材料加工而成。
优选地,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段的弯曲角度大于90°且小于180°。
优选地,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段顶部,靠近所述轮盘伸出翼一端,带有圆角。
优选地:
所述静叶内围带上游外伸端位于所述静叶内围带的左侧,所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段与所述静叶内围带上游外伸端通过螺栓连接;
所述静叶内围带下游外伸端位于所述静叶内围带的右侧,所述涡轮级间密封结构右半部分的安装段与所述静叶内围带下游外伸端通过螺栓连接。
优选地,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段通过冲铆装配方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上,
或,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段通过紧锁块方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上。
与现有技术相对比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明的涡轮级间密封结构左半部分的最左侧工作段与连接段的左端面平齐,通过调整连接段的长度来调整工作段的轴向位置及工作段的数目,可以在轴向安装空间有限的情况下尽可能的保证转子与静子有最大的轴向相对位移,大大降低机组运行过程中密封失效的可能性。
(2)本发明的涡轮级间密封结构中,在轴向空间有限的情况下,左半部分的工作段实现密封齿的多齿设置,在保证密封效果的前提下,可以适当增大径向间隙,从而有效避免动静碰磨的风险,解决了传统密封齿碰磨、失效等问题,保证机组可靠、稳定的工作。
(3)本发明的涡轮级间密封结构中,左半部分的工作段可以是等高设计也可以是不等高设计,可以根据实际的密封需要设计工作段高度,设计更灵活。
(4)本发明的涡轮级间密封结构中,右半部分的工作段为带弯曲角度的由弹性材料制成的密封齿结构,通过冲铆方式或紧锁块方式安装于连接段上,弯曲角度的密封齿可以通过自身的形变实现动静件的弹性接触,密封齿顶部的圆角处理可以降低对转子的损伤。
(5)本发明的涡轮级间密封结构,左半部分与右半部分为独立的分体式结构,在密封齿出现损坏时,根据损坏情况可以单独更换左半部分或右半部分,实现密封结构更新成本大大降低,使得密封性能始终保持在较高水平,随着机组运行年限的增加,机组性能也不会因为密封性能的降低出现下降。
附图说明
图1是现有燃气轮机密封齿正常密封状态的示意图;
图2是图1中示出的现有燃气轮机密封齿在失效密封状态的示意图;
图3是本发明密封结构的一个实施例的示意图;
图4是本发明密封结构中左半部分的一个实施例的示意图,其中密封齿包括两个工作段,两个工作段的高度相同;
图5是本发明密封结构中右半部分的一个实施例的示意图;
图6是本发明密封结构中左半部分的一个实施例的密封齿示意图,其中左半部分包括三个工作段,安装段位于连接段的一个端部,三个工作段的高度相同;
图7是本发明密封结构中左半部分的一个实施例的密封齿示意图,其中左半部分包括三个工作段,安装段位于连接段的一个端部,三个工作段的高度不同,中间工作段高度比另外两个高度均高;
图8是本发明密封结构中右半部分的的一个实施例的密封齿结构示意图;
图中,1—静叶;2—下游动静盘腔;3—级间密封环;4—上游动静盘腔;5—密封齿;6—轮盘密封外伸端;7—轮盘伸出翼;8—动静盘腔;9—涡轮级间密封结构右半部分;10—涡轮级间密封结构左半部分;11—左半部分的安装段;12—左半部分的连接段;13—左半部分的工作段;14—右半部分的安装段;15—右半部分的连接段;16—蜂窝密封;17—轮盘伸出翼高低密封齿;18—静叶内围带;19—静叶内围带上游外伸端;20—静叶内围带下游外伸端;21—转子轮盘;22—供气腔;23—右半部分的工作段。
本发明中轴向指的是工作段13、23及安装段11、14的轴向方向,即图中从左至右的方向;径向指的是工作段13、23及安装段11、14的径向方向,此外,附图仅对涡轮级间密封结构的剖面进行了说明,但不以此构成对燃气轮机涡轮级间密封立体结构的限制。
具体实施方式
根据本发明的一个具体实施方案,结合附图1-8对本发明的技术方案作进一步的描述。
本发明提供了一种燃气轮机涡轮级间密封结构,在转子轮盘上加工出轮盘密封外伸端及轮盘伸出翼,包括:
所述涡轮级间密封结构包括左半部分和右半部分,所述左半部分与所述右半部分为不连接的分体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分包括至少两个工作段、安装段和连接段;左半部分的至少两个工作段组成密封齿;
所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段、安装段和连接段为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段与所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段分别位于所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的两侧;
所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的轴线平行;
所述涡轮级间密封结构左半部分的左侧工作段靠近所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的左侧,与所述轮盘密封外伸端形成上游密封;
所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的右侧端面凸出所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的右侧边线,与所述涡轮级间密封结构右半部分形成密封空气通道;
所述涡轮级间密封结构右半部分包括工作段、安装段和连接段;
所述涡轮级间密封结构右半部分的安装段和连接段为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构右半部分工作段包括多个带弯曲角度的密封齿结构,安装于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上;
所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段与所述轮盘伸出翼形成密封。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构的所述轮盘伸出翼靠近所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段的一侧为光轴结构。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构左半部分的左侧工作段与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的左端面平齐。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段高度相同。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段高度不同。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段由弹性材料加工而成。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段的弯曲角度大于90°且小于180°。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段顶部,靠近所述轮盘伸出翼一端,带有圆角。
作为优选实施方式:
所述静叶内围带上游外伸端位于所述静叶内围带的左侧,所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段与所述静叶内围带上游外伸端通过螺栓连接;
所述静叶内围带下游外伸端位于所述静叶内围带的右侧,所述涡轮级间密封结构右半部分的安装段与所述静叶内围带下游外伸端通过螺栓连接。
作为优选实施方式,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段通过冲铆装配方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上,
或,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段通过紧锁块方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上。
所述涡轮级间密封结构左半部分包括至少两个工作段,为了增强密封效果,可以增加涡轮级间密封结构左半部分的工作段的数目,如可以增加到三个工作段或更多。所述涡轮级间密封结构左半部分上的连接段左边长度可以适当增加,在安装不受限且保证不会与轮盘碰磨的情况下尽可能靠近轮盘,这样做的目的是保证工作段不失效的情况下与转子有最大的轴向相对位移,这样在机组运行过程中,当转、静子轴向位移出现偏差时,密封失效的可能性会大大降低。在相同的密封要求或压降要求下,级间密封结构左半部分的工作段数量的增加可以使得密封间隙增大,这样可以降低机组运行中动静碰磨的风险。
工作时,为给转子轮盘21降温,引入冷却空气。冷却空气从静叶1***带处的供气腔供气,流过静叶内部通道后,进入静叶1内围带与级间密封结构组成的供气腔室22,然后经过级间密封结构左半部分10与右半部分9之间的间隙后到达动静盘腔8,最后分别经过级间密封结构左半部分、右半部分的工作段进入上游动静盘腔4和下游动静盘腔2对轮盘进行冷却,冷却过轮盘后的气体会通过转子面和静子面的间隙汇入主流,对转子面和静子面的间隙起到密封作用,防止高温燃气侵入盘腔,对轮盘造成烧蚀。若上游密封由于转子的轴向位移而失效,则会造成气体大部分流入上游动静盘腔4,下游动静盘腔2的冷却空气不足,造成下游轮盘冷却不良,温度升高,下游动静盘腔2的冷却空气不足还会造成主流燃气的侵入,造成轮盘的烧蚀。在机组启停阶段,下游密封结构容易发生碰磨,而带有弯曲角度的密封片在动静碰磨时可以发生变形,保护自身不会损坏的前提下,齿顶的圆角设计还能最大程度的减少其对轮盘的损伤。本发明的级间密封结构,可以最大程度上避免上游密封失效及动静碰磨的损害,避免燃气入侵及轮盘冷却不足的情况的发生。
实施例1
下面的实施例,给出了本发明涡轮级间密封结构的左半部分包括3个高度相同的工作段,右半部分包括7个工作段、左半部分和右半部分分别通过螺栓与静叶内围带上游外伸端和静叶内围带下游外伸端连接,右半部分工作段以冲铆装配方式固定于右半部分的连接段。
本发明提供了一种燃气轮机涡轮级间密封结构,在转子轮盘21上加工出轮盘密封外伸端6及轮盘伸出翼7,包括:
所述涡轮级间密封结构包括左半部分10和右半部分9,所述左半部分10与所述右半部分9为不连接的分体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分10包括3个工作段13、安装段11和连接段12;左半部分10的3个高度相同的工作段13组成密封齿;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13、安装段11和连接段12为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11与所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13分别位于所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的两侧;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11的轴线平行;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的左侧工作段13靠近所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的左侧,与所述轮盘密封外伸端6形成上游密封;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的右侧端面凸出所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11的右侧边线,与所述涡轮级间密封结构右半部分9形成密封空气通道;
所述涡轮级间密封结构右半部分9包括工作段23、安装段14和连接段15;
所述涡轮级间密封结构右半部分9的安装段14和连接段15为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构右半部分9工作段23包括7个带弯曲角度的密封齿结构,安装于所述涡轮级间密封结构右半部分9的连接段15上;
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23与所述轮盘伸出翼7形成密封。
所述涡轮级间密封结构的所述轮盘伸出翼7靠近所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23的一侧为光轴结构。
所述涡轮级间密封结构左半部分10的左侧工作段13与所述涡轮级间密封结构左半部分9的连接段12的左端面平齐。
所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13高度相同。
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23由弹性材料加工而成。
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23的弯曲角度大于90°且小于180°。
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23顶部,靠近所述轮盘伸出翼7一端,带有圆角。
所述静叶内围带上游外伸端19位于所述静叶内围带18的左侧,所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11与所述静叶内围带上游外伸端19通过螺栓连接;
所述静叶内围带下游外伸端20位于所述静叶内围带18的右侧,所述涡轮级间密封结构右半部分9的安装段14与所述静叶内围带下游外伸端20通过螺栓连接;
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23通过冲铆方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分9的连接段15上。
实施例2
下面的实施例,给出了本发明涡轮级间密封结构的左半部分包括2个高度不同的工作段,右半部分包括10个工作段、左半部分和右半部分分别通过螺栓与静叶内围带上游外伸端和静叶内围带下游外伸端连接,右半部分工作段以紧锁块装配方式固定于右半部分的连接段。
本发明提供了一种燃气轮机涡轮级间密封结构,在转子轮盘21上加工出轮盘密封外伸端6及轮盘伸出翼7,包括:
所述涡轮级间密封结构包括左半部分10和右半部分9,所述左半部分10与所述右半部分9为不连接的分体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分10包括2个工作段13、安装段11和连接段12;左半部分10的3个高度相同的工作段13组成密封齿;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13、安装段11和连接段12为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11与所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13分别位于所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的两侧;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11的轴线平行;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的左侧工作段13靠近所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的左侧,与所述轮盘密封外伸端6形成上游密封;
所述涡轮级间密封结构左半部分10的连接段12的右侧端面凸出所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11的右侧边线,与所述涡轮级间密封结构右半部分9形成密封空气通道;
所述涡轮级间密封结构右半部分9包括工作段23、安装段14和连接段15;
所述涡轮级间密封结构右半部分9的安装段14和连接段15为一体式结构;
所述涡轮级间密封结构右半部分9工作段23包括7个带弯曲角度的密封齿结构,安装于所述涡轮级间密封结构右半部分9的连接段15上;
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23与所述轮盘伸出翼7形成密封。
所述涡轮级间密封结构的所述轮盘伸出翼7靠近所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23的一侧为光轴结构。
所述涡轮级间密封结构左半部分10的左侧工作段13与所述涡轮级间密封结构左半部分9的连接段12的左端面平齐。
所述涡轮级间密封结构左半部分10的工作段13高度不同。
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23由弹性材料加工而成。
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23的弯曲角度大于90°且小于180°。
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23顶部,靠近所述轮盘伸出翼7一端,带有圆角。
所述静叶内围带上游外伸端19位于所述静叶内围带18的左侧,所述涡轮级间密封结构左半部分10的安装段11与所述静叶内围带上游外伸端19通过螺栓连接;
所述静叶内围带下游外伸端20位于所述静叶内围带18的右侧,所述涡轮级间密封结构右半部分9的安装段14与所述静叶内围带下游外伸端20通过螺栓连接;
所述涡轮级间密封结构右半部分9的工作段23通过紧锁块方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分9的连接段15上。
可以通过改变本发明涡轮级间密封结构左半部分工作段的数量、左半部分工作段的高度、右半部分工作段的数量,右半部分工作段的安装方式等来实现不同的方案。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃气轮机涡轮级间密封结构,在转子轮盘上加工出轮盘密封外伸端及轮盘伸出翼,其特征在于,包括:
所述涡轮级间密封结构包括左半部分和右半部分,所述左半部分与所述右半部分为不连接的分体式结构;
所述涡轮级间密封结构左半部分包括至少两个工作段、安装段和连接段;左半部分的至少两个工作段组成密封齿;
所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段、安装段和连接段为一体式结构,均为旋转体且同轴设置;
所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段与所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段分别位于所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的两侧;
所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的轴线互相垂直,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段的轴线与所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的轴线平行;
所述涡轮级间密封结构左半部分的左侧工作段靠近所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的左侧,与所述轮盘密封外伸端形成上游密封;
所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的右侧端面凸出所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段的右侧边线,与所述涡轮级间密封结构右半部分形成密封空气通道;
所述涡轮级间密封结构右半部分包括工作段、安装段和连接段;
所述涡轮级间密封结构右半部分的安装段和连接段为一体式结构,均为旋转体且同轴设置;
所述涡轮级间密封结构右半部分工作段包括多个带弯曲角度的密封齿结构,安装于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上;
所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段与所述轮盘伸出翼形成密封。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构的所述轮盘伸出翼靠近所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段的一侧为光轴结构。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构左半部分的左侧工作段与所述涡轮级间密封结构左半部分的连接段的左端面平齐。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段高度相同。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构左半部分的工作段高度不同。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段由弹性材料加工而成。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段的弯曲角度大于90°且小于180°。
8.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段顶部,靠近所述轮盘伸出翼一端,带有圆角。
9.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于:
静叶内围带上游外伸端位于静叶内围带的左侧,所述涡轮级间密封结构左半部分的安装段与静叶内围带上游外伸端通过螺栓连接;
静叶内围带下游外伸端位于静叶内围带的右侧,所述涡轮级间密封结构右半部分的安装段与静叶内围带下游外伸端通过螺栓连接。
10.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮级间密封结构,其特征在于,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段通过冲铆装配方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上,或,所述涡轮级间密封结构右半部分的工作段通过紧锁块方式固定于所述涡轮级间密封结构右半部分的连接段上。
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