[其他]渦輪機(jī)械軸的密封裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000001322
• 申請日: 1986-03-08
• 公開（公告）號: CN86101322B
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛利靖;片山一三;一柳卓;三橋庸良;小林昌哲
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會社
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 呂錫永

本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)械軸的密封裝置，在該裝置中布置一個與殼體相聯(lián)的軸密封側(cè)盤，一個大氣側(cè)浮動環(huán)，和布置在密封箱內(nèi)并由一個小空間與軸相聯(lián)的機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)。大氣側(cè)浮動環(huán)具有與軸密封側(cè)盤接觸的大氣側(cè)端表面，機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)具有與密封箱接觸的機(jī)內(nèi)側(cè)端表面；該裝置特征：在大氣側(cè)浮動環(huán)和軸密封側(cè)盤之間安裝一個柔性環(huán)，該環(huán)在傳動時隨著大氣側(cè)浮動環(huán)的變形而變形。由此，超載荷就不作用在每個浮動環(huán)的軸瓦白合金和密封套筒之間。

本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)械軸的密封裝置。

下面參照附圖3和圖4說明通常的渦輪機(jī)軸密封裝置。

參考數(shù)字1是渦輪機(jī)械的軸，數(shù)字2是渦輪機(jī)械的外殼，密封套筒3以流體密封狀態(tài)沿軸1布置，一個大氣側(cè)浮動環(huán)4和機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5各自在大氣側(cè)和機(jī)械內(nèi)部圍繞密封套筒3布置，軸瓦白合金6應(yīng)用于大氣側(cè)浮動環(huán)4和機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5內(nèi)周表面上。大氣側(cè)浮動環(huán)4大氣側(cè)緣部分上的環(huán)狀突緣4a，4b與以流體密封狀態(tài)聯(lián)接在外殼2上的軸密封側(cè)盤7接觸。大氣側(cè)浮動環(huán)4與軸密封側(cè)盤7上定位銷8接觸，螺旋彈簧9放置在彈簧座中，該彈簧座由在大氣側(cè)浮動環(huán)4和機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5相對表面上形成的開口組成，插入螺旋彈簧9的定位銷10伸入大氣側(cè)浮動環(huán)4，機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5部分地與流體密封地固定在密封殼11機(jī)內(nèi)側(cè)部分的殼體2上密封殼11相接觸。殼體2和密封殼11各自帶有進(jìn)油口2a和11a，在軸密封側(cè)盤7的大氣側(cè)，流體密封地固定在殼體2上的殼體罩12帶有迷宮密封13包圍著軸1。

借助于螺旋彈簧9的彈力，大氣側(cè)浮動環(huán)4的突緣4a、4b與軸密封側(cè)盤7接觸，機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5與密封殼11機(jī)內(nèi)側(cè)部分的內(nèi)表面相接觸，當(dāng)渦輪機(jī)被驅(qū)動時，具有比壓稍高于要密封的渦輪機(jī)中流體壓力的密封流體通過油口2a和11a以圖3中箭頭方向流動，然后分成兩股，一股流過密封套筒3和機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5之間的空間，并返回密封流體箱。此時，密封流體作用于由渦輪機(jī)中流體占據(jù)的密封部分并潤滑機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)的軸瓦白合金6和密封套筒3之間區(qū)域。在這種情況下，如上所述，由于機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5朝向機(jī)器內(nèi)側(cè)被向下壓動，密封殼11在其接觸部分與機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5相接觸，但是即使由于加工誤差在接觸部分存在一個小空間，流動的密封流體將在此處密封這個小空間。

另一股流體流過密封套筒3和大氣側(cè)浮動環(huán)4的軸瓦白合金之間的空間并流過固定在殼體罩口的迷宮13內(nèi)側(cè)表面上的空間返回密封流體箱。同時，密封流體用于潤滑軸瓦白合金6和密封套筒3之間的空間并密封該空間，防止大氣從此處穿入，大氣側(cè)浮動環(huán)4強(qiáng)烈地壓向大氣側(cè)，突緣4a、4b靠在軸密封側(cè)盤7上。但是，即使在突緣4a、4b和密封側(cè)盤7之間存在一個小空間，密封流體也將流過將其密封，由此防止大氣進(jìn)入。

當(dāng)軸由于負(fù)載狀況變化或振動而變形時，大氣側(cè)浮動環(huán)4由突緣4a、4b在軸密封側(cè)盤7上滑動，機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5在與密封殼11接觸部分上滑動。由于大氣側(cè)浮動環(huán)4借助于定位銷8與軸密封側(cè)盤7嚙合并由機(jī)內(nèi)側(cè)浮動環(huán)5通過定位銷10與大氣側(cè)浮動環(huán)4相連接，軸密封側(cè)盤7并不跟隨軸1的變形。

但是，在圖3和圖4所示渦輪機(jī)軸密封裝置的情況中，密封流體的壓力P作用在軸密封側(cè)盤7的內(nèi)側(cè)表面以及大氣側(cè)浮動環(huán)4的外圓周表面上。如圖5所示，此外，大氣壓力同樣也作用在軸密封側(cè)盤7的大氣側(cè)表面，斜線分布的壓力作用在大氣側(cè)浮動環(huán)4軸瓦白合金6的表面上，就是說，大氣壓力作用在大氣側(cè)浮動環(huán)4軸瓦白合金6大氣側(cè)表面端部，密封流體壓力P作用在軸瓦白合金6和內(nèi)側(cè)表面端部，因此，彎矩（Mb）作用在軸密封側(cè)盤7上，使側(cè)盤7以該彎矩方向彎轉(zhuǎn)，大氣側(cè)浮動環(huán)4在由壓力P₀作用產(chǎn)生的力矩Ma影響下以力矩Ma方向彎轉(zhuǎn)，P₀為上述兩個在軸瓦白合金6表面上壓力之間壓差，結(jié)果，軸密封側(cè)盤7通過突緣4a外緣部分與大氣側(cè)浮動環(huán)4相接觸，如圖6所示，其結(jié)果是接觸面積顯著減小，接觸壓力明顯增加。因此，大氣側(cè)浮動環(huán)4在軸密封側(cè)盤7上的滑動受到阻礙，并且大氣側(cè)浮動環(huán)4不能跟隨軸1的變形，由于這一原因，軸瓦白合金6和密封套筒3之間表面壓力過度增加，由此在軸瓦白合金6和密封套筒3之間產(chǎn)生硬化和氧化剝落損失。

因此，本發(fā)明的目的就是要提供一種渦輪機(jī)軸密封裝置，其中在軸密封側(cè)盤和大氣側(cè)浮動環(huán)之間不存在任何位置的接觸，大氣側(cè)浮動環(huán)跟隨軸的變形，其結(jié)果是可以防止大氣側(cè)浮動環(huán)的合金和固定在軸上的密封套筒之間的硬化和氧化剝落損失，這樣就能改善渦輪機(jī)中流體密封的可靠性。