汽封的结构形式一般可分为曲径汽封(迷宫汽封)、碳精汽封和水封三种。由于后两种在现代的汽轮机中很少应用,所以下面仅介绍曲径汽封的结构。
迷宫式汽封的结构(表2-1)
迷宫式汽封按其齿形可分为平齿、高低齿和枞树形等多种形式, 按汽封齿的
加工方法又可分为整车式、镶嵌式和薄片式等。 右图是各种迷宫式汽封齿的结构形式。
(a)--整车式平齿汽封,(b)(c)--整车式高齿汽封, (d)--镶嵌片式汽封,(e)(f)--整车式棕树形汽封(g)(h)(i)--薄片式汽封
轴端汽封多为高低齿汽封,都设计成多段结构,每段由若干个汽封环组成,相邻两段之间设置汽室,如下图所示。汽封齿是加工或镶嵌在汽封
弧段上的,汽封弧段又分可嵌装在汽封体内壁的环形槽道内形成汽封环,整个汽封环由6~8段汽封弧段组成。汽封弧段采用
弹性支承,即在每个弧段的外圆面上用销子连接一个弹簧片,嵌入槽道后弹簧后弹簧片使弧段与槽道的支承面贴合。上汽封体中分面处装有压块,以防汽封弧段沿周向滑移和脱落。下汽封体靠挂耳在汽缸凹槽两侧铣出的凹台上,其底部通过焊接在汽缸凹槽内的
定位键同汽缸配合。汽封体上、下两半部销钉和螺钉固定在一起,在其水平
接合面处的进汽侧,每个环形槽道都开有进汽通道。汽封体在汽缸端部的固定方法与
隔板套基本相同,但大型汽轮机最外端的汽封体一般用螺钉紧固在汽缸端面上,其中高温高压端的汽封体通过膨胀圈固定在汽缸上。薄片式汽封片用紧丝嵌在转子上,或同时嵌在汽封环和转子上。对于
套装转子或组合转子的套装端,其汽封凸肩一般在汽封套上加工,然后热套在主轴上。而
整锻转子、
焊接转子或组合转子的整锻端,其汽封凸肩或汽封片直接在主轴上加工或镶嵌,此时应在主轴上对应两汽封环的
轴向间隙处加工出
膨胀槽。另外,某些汽轮机也采用枞树形、游标式、斜切式或径向式等多种迷宫汽封作为轴端汽封。
几种常见的隔板汽封
(a)弹性、梳齿、曲折式,(b)弹性、镶嵌、曲折式 (c)弹性、平齿式,(d)刚性、平齿式,
表2-1中 b)、(c)、(d)为常用的隔板汽封齿形式,其结构可分为刚性汽封和弹性汽封两种。弹性汽封在汽封弧端的背面装有弹簧片,有时用拉弹簧顶替,某些汽封弧段背面还有
调整垫片。刚性汽封一般只用于中压汽轮机上。弹性隔板汽封的装配结构与轴端汽封相似。高压部分常采用整车式隔板汽封;低压部分常采用镶嵌片式汽封,其汽封弧段和汽封片采用不同的材料。由于低压部分有较大的
胀差,低压级隔板汽封的
轴向间隙应放大,甚至采用光轴或平齿汽封。
围带汽封设置在叶片顶部与隔板外缘的凸缘之间,常采用镶嵌片式或薄片式平齿汽封,汽封片直接镶嵌在凸缘上。也有在围带上直接车出汽封齿,对应的静止部分嵌上软金属制成的汽封环。在末几级无围带的叶片上,将
叶顶削薄,使动静部分保持最小的
径向间隙。一般在叶片进汽侧顶部和根部设置轴向汽封。叶顶的轴向汽封由围带端部车薄而成;
叶根的轴向汽封通常在叶片进汽侧根部车出牙齿形汽封齿。其结构下图。
1--喷嘴组,2--动
叶栅,3--转向导叶,5--围带径向汽封,6--叶顶轴向汽封,7--叶根轴向汽封