專利名稱：刷式汽封圈的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽輪機上使用的環(huán)形汽封圈，特別是一種刷式汽封圈的生產方
法，屬于汽輪機發(fā)電機組設備密封領域。
背景技術：
在目前國內大型汽輪機結構中，內部其密封為汽封圈密封，其結構為在旋轉的轉 子周圍設置密封副，密封件為可以調整的汽封圈?，F(xiàn)代汽輪機目前最常用的汽封圈仍為梳 齒式結構，主要是在由高齒密封條和低齒密封條組成，工作原理是迫使流體通過曲折的途 徑遞減其壓力以減小泄漏，最近還有接觸式汽封、側齒汽封、蜂窩汽封等，但仍存在密封性 能不好，泄漏量大，軸易振動，易損傷等不足。為了克服上述現(xiàn)有汽封圈的不足之處，我公司 已經(jīng)成功設計了一種伸縮型刷式汽封圈，其結構主要是在梳齒式汽封圈的基礎上，增設有 伸縮型密封刷，該密封刷主要由排列整齊緊密的柔性好和耐高溫的細合金絲組成，有極好 的彈性，在與轉子相碰磨時，刷子可以彈性退讓，不易被磨掉，如在刷體底部與環(huán)體之間增 設簿片彈簧，則可使效果更好，能確保機組在小間隙甚至零間隙下的安全運行，再由于刷絲
束能改變汽流運動方向而產生的橫向流可使流體產生了自密封效應，它能使汽流流過刷子 的總壓降增大從而進一步減少泄漏。經(jīng)測試，該伸縮型刷式汽封圈的漏汽量僅為原梳齒式 汽封的10% 20% ，并可承受的速度超過305米/秒，耐溫可達690°C以上的工況下安全運 行，并顯著改善了轉子的穩(wěn)定性，使汽輪機、燃氣輪機的出力提高2% _%，航空發(fā)動機的推 力增大2%，油耗降低2%左右。刷式密封在大型汽輪機密封的應用，將成為汽輪機本體節(jié) 能降耗的主要技術措施。特別適合對現(xiàn)有汽輪機的動密封進行更換升級使用。但為了實現(xiàn) 上述目標，就需要選用直經(jīng)為0. 05 0. 2mm、硬度不低于80HB、抗拉強度不小于800Mpa的 耐高溫合金絲，生產出排列整齊緊密的厚度不小于1. 5mm、質量性能一致、還要按設計要求 排列成傾鈄角度一致、強度高且不掉絲金屬絲密封刷，代替梳齒式密封圈中的一個或幾個 齒而成刷式汽封圈。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為大功率汽輪機或燃氣輪機提供一種更合理的生產出密封效果 好、安全性能好、機械強度高、產品質量一致性好且不掉絲的刷式汽封圈的生產方法。
本發(fā)明的刷式汽封圈的生產方法，主要由以下步驟組成 1)備刷體槽在汽封圈的各段環(huán)體的適當位置上預設有安裝合金絲刷的弧形刷 體槽； 2)備刷體預先準備好用于安裝合金絲刷頭的刷體，該刷體的底端與環(huán)體上預設 的弧形刷體槽相對應，而另一端設有弧形刷頭槽的刷體； 3)備模具預先準備好用于按設定的傾鈄角度和與弧形刷頭槽相同的圓弧度排 列合金絲束的模具，該模具包括并列有若干個定位槽的下模板、設有卸片槽的上模板、用于 插裝在定位槽上的定位片、用于能將上模與下模夾裝在一起的夾緊裝置；
4)備擋板用0. 2 1. 5mm厚的不銹鋼片制成圓弧度與模板相同的4 10mm寬 的弧形擋板； 5)備絲選100 800根直徑為0. 05 0. 2mm的耐高溫合金絲剪短成30 50mm 并用扎帶捆扎成合金絲束； 6)排絲將定位片的下端插裝在下模板的定位槽上，用一片擋板置于下模板外緣 與定位片之間的下模板上，將合金絲束排列在定位片之間，合金絲束的底端伸出定位片外 緣1 5mm，取下合金絲束上的捆扎帶，再用一片擋板蓋裝在定位片外緣的排列整齊的合金 絲束上，上模板經(jīng)卸片槽套裝在定位片的上部，用夾緊裝置將上模板與下模板夾緊定位；
7)焊接將首尾以外的定位片從上模板的卸片槽中拔出，再輕拍幾下模板，使附 近的合金絲將原定位片處的間隙填滿成合金絲層，再適當擰緊夾緊裝置后，采用熔焊法將 合金絲層底端熔焊在兩片擋板之間； 8)卸模松開夾緊裝置，拆卸上模板和下模板，即得具有傾鈄角度一致的合金絲 層底端與兩側邊的擋板熔焊為一體的弧形刷頭半成品； 9)打磨校圓將弧形刷頭半成品底端的弧形熔焊毛邊用打磨設備磨平并打磨到 設定的厚度，再用校圓設備將其校準到與刷體的弧形刷頭槽的圓弧度相同而為成品刷頭， 備用； 10)鉚接將成品刷頭鑲嵌在刷體上預設的弧形刷頭槽中，鑲好后將刷頭鉚接在 刷體的刷頭槽上；得半成品弧形合金絲刷； 11)修整用線切割機將半成品弧形合金絲刷內緣的合金絲層修整成與設計要求 長度一致的弧形合金絲層； 12)清洗用清洗劑將修整后的弧形合金絲刷清洗干凈后，再用氣槍或吹風機吹 干，得成品弧形合金絲刷 13)組裝將成品的弧形合金絲刷安裝在汽封圈環(huán)體的弧形刷體槽中即為刷式汽 封圈。 所述下模板上并列的定位槽的傾斜角度為10 70度，定位槽的槽口長度為5
15mm，定位槽的槽口寬度為0. 1 0. 3mm，相鄰定位槽的間隔為2 10mm，定位槽組成的圓
弧度與汽封圈上預設的弧形刷體槽的圓弧度相同。 所述的汽封圈環(huán)體上預設的弧形刷體槽為T字形或門框形。 用本發(fā)明的方法生產的刷式汽封圈，具有密封效果好、安全性能好、機械強度高、 產品質量一致性好且不掉絲等優(yōu)點，是一種從生產實踐中總結出來的適合規(guī)?；a的合 理的好方法。


附圖1是本發(fā)明的刷式汽封圈的生產方法的工序流程示意圖；
附圖2是本發(fā)明的刷式汽封圈中的一種截面結構示意圖；
附圖3是本發(fā)明的刷式汽封圖中的另一種截面結構示意圖； 附圖2和附圖3中的1是環(huán)體，2是高齒密封條，3是低齒密封條，4是弧形刷體槽， 5是簿片彈簧，6是擋板，7是合金絲層，8是刷體，9是熔焊邊。
附圖4是本發(fā)明中的一種模具結構示意 圖4中的21是下模板，22是定位片(為了不影響下模板圖形而用虛線畫少量幾片 作代表)，23是定位螺栓，24是下?lián)醢澹?5是上擋板，26是上模板，27是卸片槽，28是定位 槽，29是相鄰定位槽的間隔，30是定位槽的槽口寬度，31是定位槽的傾鈄角，32是定位槽的 槽口長度。 附圖5是本發(fā)明中的一種刷頭結構示意圖。
具體實施例方式
附圖非限制性公開了本發(fā)明的幾個具體實施例，結合附圖對本發(fā)明的生產方法作 進一步描述如下 本發(fā)明的方法生產的刷式汽封圈由數(shù)段汽封環(huán)首尾相接而成，每段汽封環(huán)主要由 環(huán)體1、高齒密封條2、低齒密封條3、擋板6、合金絲層7和刷體8組成，其截面結構如附圖 1或附圖2所示，其規(guī)?；a的較好方法主要包括以下步驟，參見附圖1 :
1)備刷體槽在汽封圈的各段環(huán)體1的適當位置上預設有安裝合金絲刷的弧形刷 體槽4 ;該刷體槽就與刷體對應，如固定式結構的門框形槽(如圖2中的9所示)，或伸縮式 結構的T字形槽(如圖3中的9所示，在槽底與刷體8之間增設簿片彈簧5，使刷體的退讓 性能更好)，也可選用其它形狀的槽。該槽的可根據(jù)需要設在環(huán)體的中部或/和側邊，其數(shù) 量越多，密封效果越好。 2)備刷體預先準備好用于安裝合金絲刷頭的刷體8，該刷體8的底端與環(huán)體1上 預設的弧形刷體槽4相對應，而另一端設有弧形刷頭槽； 3)備模具預先準備好用于按設定的傾鈄角度和與弧形刷頭槽相同的圓弧度排 列合金絲束的模具，參見附圖4，該模具包括并列有若干個定位槽28的下模板21、設有卸片 槽27的上模板26、用于插裝在定位槽28上的定位片22、用于能將上模與下模夾裝在一起 的夾緊裝置23 ; 4)備擋板用0. 2 1. 5mm厚的不銹鋼片制成圓弧度與模板相同的4 10mm寬 的弧形擋板；如附圖4中的下?lián)醢?4和上擋板25。 5)備絲選100 800根直徑為0. 05 0. 2mm的耐高溫合金絲剪短成30 50mm 并用扎帶捆扎成合金絲束； 6)排絲將定位片22的下端插裝在下模板21的定位槽28上，用一片擋板24置 于下模板外緣與定位片之間的下模板21上，將合金絲束(圖4中未畫)排列在相鄰定位片 22之間，不要漏排，如定位片之間距離較大或需排得較厚是，可排放2束或2束以上的合金 絲束，合金絲束的底端伸出定位片外緣1 5mm(以便于用其直接熔焊)，取下合金絲束上 的捆扎帶，再用一片擋板25蓋裝在定位片外緣的排列整齊的合金絲束上，上模板26經(jīng)卸片 槽27套裝在定位片22的上部，用夾緊裝置23將上模板26與下模板21夾緊定位；其模具 分解圖如附圖4所示。 7)焊接將首尾以外的定位片從上模板26的卸片槽27中拔出，再輕拍幾下模板， 使附近的合金絲將原定位片處的間隙填滿成合金絲層，再適當擰緊夾緊裝置23后(對于模 板較長或較軟時，可在模板中部增設適量通用的夾緊裝置)，采用熔焊法將合金絲層7底端 熔焊在兩片擋板6之間；如圖5所示，圖中的9表示熔焊邊。 8)卸模松開夾緊裝置，拆卸上模板和下模板，即得具有傾鈄角度一致的合金絲
5層底端與兩側邊的擋板熔焊為一體的弧形刷頭半成品； 9)打磨校圓將弧形刷頭半成品底端的弧形熔焊毛邊9用打磨設備磨平并打磨到 設定的厚度，再用校圓設備將其校準到與刷體的弧形刷頭槽的圓弧度相同而為成品刷頭；
10)鉚接將成品刷頭鑲嵌在刷體8上預設的弧形刷頭槽中，鑲好后將刷頭鉚接在 刷體的刷頭槽上；得半成品弧形合金絲刷； 11)修整用線切割機將半成品弧形合金絲刷內緣的合金絲層修整成與設計要求 長度一致的弧形合金絲層7 ; 12)清洗用清洗劑將修整后的弧形合金絲刷清洗干凈后，再用氣槍或吹風機吹 干，得成品弧形合金絲刷。該刷可直接對已設有刷體槽的刷式汽封圈更換合金絲刷。
13)組裝將成品的弧形合金絲刷安裝在第1)步的備刷體槽所述的汽封圈環(huán)體的 弧形刷體槽4中即為刷式汽封圈?？蓪ΜF(xiàn)有的其它的未設有刷體槽的環(huán)體進行更換。對于 已設有刷體槽的刷式汽封圈可省略備刷體槽的第1)步。 以上所述的模具中的下模板在制備時，可將并列的定位槽28的傾斜角度31設計 為10 70度，如10度、15度、20度、30度、45度、60度或70度等。定位槽的槽口 32的長 度選為5 15mm，定位槽的槽口寬度30選為0. 1 0. 3mm，相鄰定位槽22的間隔選為2 10mm，所述定位槽組成的圓弧度與汽封圈上預設的弧形刷體槽的圓弧度相同。如圖4所示。
權利要求
一種刷式汽封圈的生產方法，其特征在于包括以下步驟1)備刷體槽在汽封圈的各段環(huán)體的適當位置上預設有安裝合金絲刷的弧形刷體槽；2)備刷體預先準備好用于安裝合金絲刷頭的刷體，該刷體的底端與環(huán)體上預設的弧形刷體槽相對應，而另一端設有弧形刷頭槽的刷體；3)備模具預先準備好用于按設定的傾鈄角度和與弧形刷頭槽相同的圓弧度排列合金絲束的模具，該模具包括并列有若干個定位槽的下模板、設有卸片槽的上模板、用于插裝在定位槽上的定位片、用于能將上模與下模夾裝在一起的夾緊裝置；4)備擋板用0.2～1.5mm厚的不銹鋼片制成圓弧度與模板相同的4～10mm寬的弧形擋板；5)備絲選100～800根直徑為0.05～0.2mm的耐高溫合金絲剪短成30～50mm并用扎帶捆扎成合金絲束；6)排絲將定位片的下端插裝在下模板的定位槽上，用一片擋板置于下模板外緣與定位片之間的下模板上，將合金絲束排列在定位片之間，合金絲束的底端伸出定位片外緣1～5mm，取下合金絲束上的捆扎帶，再用一片擋板蓋裝在定位片外緣的排列整齊的合金絲束上，上模板經(jīng)卸片槽套裝在定位片的上部，用夾緊裝置將上模板與下模板夾緊定位；7)焊接將首尾以外的定位片從上模板的卸片槽中拔出，再輕拍幾下模板，使附近的合金絲將原定位片處的間隙填滿成合金絲層，再適當擰緊夾緊裝置后，采用熔焊法將合金絲層底端熔焊在兩片擋板之間；8)卸模松開夾緊裝置，拆卸上模板和下模板，即得具有傾鈄角度一致的合金絲層底端與兩側邊的擋板熔焊為一體的弧形刷頭半成品；9)打磨校圓將弧形刷頭半成品底端的弧形熔焊毛邊用打磨設備磨平并打磨到設定的厚度，再用校圓設備將其校準到與刷體的弧形刷頭槽的圓弧度相同而為成品刷頭，備用；10)鉚接將成品刷頭鑲嵌在刷體上預設的弧形刷頭槽中，鑲好后將刷頭鉚接在刷體的刷頭槽上；得半成品弧形合金絲刷；11)修整用線切割機將半成品弧形合金絲刷內緣的合金絲層修整成與設計要求長度一致的弧形合金絲層；12)清洗用清洗劑將修整后的弧形合金絲刷清洗干凈后，再用氣槍或吹風機吹干，得成品弧形合金絲刷13)組裝將成品的弧形合金絲刷安裝在汽封圈環(huán)體的弧形刷體槽中即為刷式汽封圈。
2. 如權利要求1所述的刷式汽封圈的生產方法，其特征在于所述下模板上并列的定位 槽的傾斜角度為10 70度，定位槽的槽口長度為5 15mm，定位槽的槽口寬度為0. 1 0. 3mm，相鄰定位槽的間隔為2 10mm，定位槽組成的圓弧度與汽封圈上預設的弧形刷體槽 的圓弧度相同。
3. 如權利要求1或2所述的刷式汽封圈的生產方法，其特征在于所述的汽封圈環(huán)體上 預設的弧形刷體槽為T字形或門框形。
全文摘要
本發(fā)明的刷式汽封圈的生產方法，主要包括備刷體槽；備刷體；備模具；備擋板；備絲；排絲；焊接；卸模；打磨校圓；鉚接；修整清洗和組裝等步驟，是一種從生產實踐中總結出來的適合規(guī)?；a的合理的好方法。能生產出具有密封效果好、安全性能好、機械強度高、產品質量一致性好且不掉絲等優(yōu)點的合格刷式汽封圈。
文檔編號F01D11/02GK101713301SQ20091018254
公開日2010年5月26日 申請日期2009年9月28日 優(yōu)先權日2009年9月28日
發(fā)明者周亮, 周惠, 周治中 申請人:南京信潤科技有限公司