一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封及汽轮机的制作方法

本发明涉及汽封机，尤其涉及一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封及汽轮机。

背景技术：

1、汽轮机是高速旋转的大型、精密热功转换动力机械。在汽缸、隔板等静体与主轴、叶片等转体间必须预留一定的轴向和径向间隙，以免机组在工作时动静部件发生碰摩。为了减小汽封间隙的漏汽，必须设置汽封，在保证不发生动静摩擦前提下，使汽封间隙处于标准范围内并趋向最小值。这样才能保证多级汽轮机各级和各缸之间减少漏汽损失，提高机组热效率。

2、在汽轮机热功转换的各项损失中，汽封漏汽损失占有很大比重，对汽轮机的热功转换效率有重要影响。传统型曲径汽封，在汽轮机启停机过程中过临界转速时，转子振幅较大，若汽封径向安装间隙较小，汽封齿很容易磨损，由于轴封漏气量较大(尤其在汽封齿被磨损后)，蒸汽对轴的加热区段长度有所增加，并且温度也有所升高，使胀差变大，轴上凸台和汽封块的高、低齿发生相对位移而倒伏，造成漏气量增加，密封效果得不到保证。汽封齿与轴发生碰磨时，瞬间产生大量热量，造成轴局部过热，甚至可能导致大轴弯曲。所以在机组检修时，电厂只能把汽封径向间隙调大，以牺牲经济性为代价来确保机组的安全性。轴封的蒸汽泄露除了浪费大量高品质蒸汽，而且外漏蒸汽进入轴承箱，使油中带水，油质乳化，润滑油膜质量变差，破坏动态润滑效果，引起油膜振荡，造成机组振动甚至烧轴瓦停机。油中进水也会造成调节部件锈蚀卡涩，危及机组安全。低压缸轴端汽封密封不严，引起真空降低，汽轮机效率下降，汽耗增大。汽轮机出现一百多年来，其技术理论已日趋完善，在现有的汽轮机技术理论，制造工艺和应用材料基础上，大幅度提高汽轮机内效率是不现实的，但是通过减小汽轮机汽封与转子动静配合间隙达到减少漏汽的目的，是提高汽轮机运行效率主要途径，同时改造成本远低于通流改造，尤其现代大容量高参数的汽轮机，间隙漏汽对汽轮机效率的影响更大。

3、汽封兼顾着安全、经济的双重责任，所以人们一直在探求新的汽封结构型式，以解决既能够大幅度提高密封性能、又能满足机组安全运行这一长期困扰汽机专业人员的两难问题。因此，研究及推广应用高效、安全的汽轮机汽封，是急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述问题，提供一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封及汽轮机，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

3、一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，包括汽封本体，所述汽封本体的径向内侧开设有汽封腔室，所述汽封腔室内通过定位装置安装设置有石墨环，所述石墨环的外壁与所述汽封腔室的腔底之间留有退让间隙，所述石墨环能径向移动的设置于所述汽封腔室内，且所述石墨环与所述汽封本体之间设置有防止石墨环跟随转子转动的限位组件。

4、作为本发明的一种优选方案，所述退让间隙为3mm～4mm。

5、作为本发明的一种优选方案，所述限位组件包括限位销及限位槽，所述限位槽开设于所述汽封腔室的腔底，所述限位销固定于所述石墨环上，且所述限位销位于所述限位槽内。

6、作为本发明的一种优选方案，所述石墨环由第一半环、第二半环连接而成。

7、作为本发明的一种优选方案，所述定位装置包括定位块、定位弹簧，所述汽封本体上沿轴向开设有定位腔，所述定位腔与所述汽封腔室相连通，所述定位腔轴向远离所述石墨环的一端设置有封口螺丝，所述定位弹簧的一端抵靠在所述封口螺丝上，且所述定位弹簧的另一端抵靠在所述定位块的第一端的端面上，所述定位块的第二端抵靠在所述石墨环的轴向端面上。

8、作为本发明的一种优选方案，所述定位装置安装于所述石墨环轴向的一侧。

9、作为本发明的一种优选方案，所述的定位弹簧有多个，所述定位腔开设有多个，所述的多个定位腔沿所述石墨环的圆周方向均布，所述的多个定位弹簧与所述的多个定位腔一一对应设置。

10、作为本发明的一种优选方案，所述定位块的第二端端头为圆弧形结构。

11、一种汽轮机，包括如上所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封。

12、本发明的有益效果为，与现有技术相比，本发明的石墨环与汽封腔室之间留有退让间隙，在转子轻微带动与定位弹簧定位的作用下，跟随轴的跳动做径向运动，实时跟随轴心并停留在新的密封位置，确保与轴之间间隙，在保证密封效果的同时不伤及大轴，确保了机组安全运行，提高了经济性。

技术特征：

1.一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，包括汽封本体，其特征在于：所述汽封本体的径向内侧开设有汽封腔室，所述汽封腔室内通过定位装置安装设置有石墨环，所述石墨环的外壁与所述汽封腔室的腔底之间留有退让间隙，所述石墨环能径向移动的设置于所述汽封腔室内，且所述石墨环与所述汽封本体之间设置有防止石墨环跟随转子转动的限位组件。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述退让间隙为3mm～4mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述限位组件包括限位销及限位槽，所述限位槽开设于所述汽封腔室的腔底，所述限位销固定于所述石墨环上，且所述限位销位于所述限位槽内。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述石墨环由第一半环、第二半环连接而成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述定位装置包括定位块、定位弹簧，所述汽封本体上沿轴向开设有定位腔，所述定位腔与所述汽封腔室相连通，所述定位腔轴向远离所述石墨环的一端设置有封口螺丝，所述定位弹簧的一端抵靠在所述封口螺丝上，且所述定位弹簧的另一端抵靠在所述定位块的第一端的端面上，所述定位块的第二端抵靠在所述石墨环的轴向端面上。

6.根据权利要求5所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述定位装置安装于所述石墨环轴向的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述的定位弹簧有多个，所述定位腔开设有多个，所述的多个定位腔沿所述石墨环的圆周方向均布，所述的多个定位弹簧与所述的多个定位腔一一对应设置。

8.根据权利要求7所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，其特征在于：所述定位块的第二端端头为圆弧形结构。

9.一种汽轮机，其特征在于：包括根据权利要求1至8任一项所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封。

技术总结
本发明公开一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封，包括汽封本体，汽封本体的径向内侧开设有汽封腔室，汽封腔室内通过定位装置安装设置有石墨环，石墨环的外壁与汽封腔室的腔底之间留有退让间隙，石墨环能径向移动的设置于所述汽封腔室内，石墨环与所述汽封本体之间设置有防止石墨环跟随转子转动的限位组件。本发明还公开一种汽轮机，包括如上所述的一种用于汽轮机的自调整石墨环汽封。本发明的石墨环与汽封腔室之间留有退让间隙，在转子轻微带动与定位弹簧定位的作用下，跟随轴的跳动做径向运动，实时跟随轴心并停留在新的密封位置，确保与轴之间间隙，在保证密封效果的同时不伤及大轴，确保了机组安全运行，提高了经济性。

技术研发人员：梁伟贤,梁松,王汉洮,杨钦尧,邵峰,纪祥音,杨文正,殷戈,伍仁杰
受保护的技术使用者：智伟电力（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13