一种燃气轮机透平喷嘴密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，本发明专利技术涉及燃气轮机领域，具体涉及一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，包括透平喷嘴、中间气封体、密封环、喷嘴气封体和轴向弹性单元件，喷嘴气封体套设于中间气封体外；喷嘴气封体外套设有透平喷嘴环；中间气封体轴截面设置有L形凹槽；密封环为环形结构，设置在L形凹槽内；L形凹槽靠近出气侧的一面设置有环形凹槽A，环形凹槽A内安装轴向弹性元件，在轴向弹性元件的弹性力作用下，L形凹槽的进气侧端面与密封扇段的进气侧端面始终贴合。密封扇段的进气侧端面始终贴合。密封扇段的进气侧端面始终贴合。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机透平喷嘴密封结构


[0001]本专利技术涉及燃气轮机领域，具体涉及一种燃气轮机透平喷嘴密封结构。

技术介绍

[0002]燃气轮机工作时，由压气机出口排出的高温高压压缩空气进入燃烧器所在的，由中间气封体和外缸体形成的环形腔室，一部分压缩空气进入燃烧器对燃烧器进行冷却并与燃烧器混合燃烧，一部分进入到各透平喷嘴环内部空腔内，用来冷却透平喷嘴金属温度。为了避免高温高压压缩空气泄露至透平喷嘴与透平动叶之间的腔室内，提高燃气轮机运行效率，需在中间气封体与透平喷嘴环之间设置一种密封结构，该结构既能在透平喷嘴环与中间气封体之间形成有效的密封，又能适应由于温度差导致的透平喷嘴与中间气封体之间的膨胀不协调。
[0003]现有的密封结构要么为了保证密封性，中间气封体与透平喷嘴环之间采用硬连接结构，但适应热膨胀不协调的能力差，降低了燃气轮机的安全可靠性，要么为了适应中间气封体与透平喷嘴环的热膨胀不协调，采用间隙设计或柔性连接结构，但不具有密封效果或者密封性能较差，减低了燃气轮机的运行效率，所以现需要一种既可以适应透平喷嘴与中间气封体热膨胀不协调，又可以有效密封住透平喷嘴与中间气封体之间的间隙，使高温高压压缩空气不再泄露至透平喷嘴与透平动叶之间的腔室内，提高燃气轮机运行效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种燃气轮机透平喷嘴密封结构。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，包括透平喷嘴、中间气封体、密封环、喷嘴气封体和轴向弹性单元，透平喷嘴可首尾相接组成透平喷嘴环，中间气封体和喷嘴气封体为环形结构，喷嘴气封体套设于中间气封体外；喷嘴气封体外套设有透平喷嘴环；
[0007]中间气封体轴截面设置有L形凹槽；L形凹槽开口设置于中间气封体远离燃气轮机旋转轴心一侧；
[0008]密封环为环形结构，密封环轴截面与L形凹槽相匹配，并设置在L形凹槽内；
[0009]L形凹槽靠近出气侧的一面设置有环形凹槽A，环形凹槽A内安装始终处于压缩状态的轴向弹性元件，在轴向弹性元件的弹性力作用下，L形凹槽的进气侧端面与密封扇段的进气侧端面始终贴合
[0010]进一步的，L形凹槽靠近燃气轮机旋转轴心的面与密封环内圆周面之间设置有始终处于压缩状态的径向弹性元件，在径向弹性元件的弹性力作用下，密封环的外圆周面与喷嘴气封体内圆周面始终贴合。
[0011]进一步的，密封环由若干个密封扇段组成，各密封扇段可首尾连接组成密封环。
[0012]进一步的，密封扇段沿燃气轮机轴向设置有多个凹槽C，凹槽C的开口朝向燃气轮机旋转轴心；
[0013]中间气封体设置有与凹槽C相匹配的多个盲孔，盲孔沿燃气轮机轴向穿过L形凹槽，盲孔的开口设置于中间气封体出气侧。
[0014]进一步的，包括限位件，当密封环装配进中间气封体后，中间气封体的盲孔和密封扇段的凹槽C相对应，限位件装配于盲孔与凹槽C内。
[0015]进一步的，各透平喷嘴靠近燃气轮机旋转轴心一侧设置有支腿；
[0016]喷嘴气封体设置有开口背离燃气轮机旋转轴心的环形凹槽B，透平喷嘴环套设于喷嘴气封体时，支腿装配于环形凹槽B内。
[0017]进一步的，环形凹槽B出气侧支板上设置有多个圆孔；支腿沿燃气轮机轴向设置有凹槽D，凹槽D的开口朝向燃气轮机旋转轴心。
[0018]进一步的，包括定中件，当透平喷嘴环装配进喷嘴气封体后，喷嘴气封体的圆孔和透平喷嘴的凹槽D相对应，定中件装配于圆孔与凹槽D内。
[0019]进一步的，一种燃气轮机透平喷嘴密封结构的装配方法，包括以下步骤：
[0020]S1：将透平喷嘴的支腿插入环形凹槽D内，多个透平喷嘴首尾相连组成透平喷嘴环；
[0021]S2：装入透平喷嘴后调整其与喷嘴气封体的相对位置，使圆孔与凹槽D相对应；
[0022]S3：将定中件插入圆孔与凹槽D内，使透平喷嘴环与喷嘴气封体保持相对静止；
[0023]S4：将轴向弹性元件安装在中间气封体的环形凹槽A中，将径向弹性元件安装在L形凹槽底面；
[0024]S5：将若干密封扇段放置进入L形凹槽首尾相连形成密封环，压紧轴向弹性元件和径向弹性元件，并凹槽C逐一对齐盲孔；
[0025]S6：将限位件插入盲孔与凹槽C内，使密封环和中间气封体保持相对静止；
[0026]S7：将透平喷嘴环和喷嘴气封体的组合体套接在中间气封体和密封环的组合体外，使密封环的外圆周面与喷嘴气封体内圆周面贴合。
[0027]进一步的，步骤S5中：先将各个密封扇段首尾相接，留下最后一段开口，再装入L形凹槽内压紧轴向弹性元件和径向弹性元件，并凹槽C逐一对齐盲孔，再连接好最后的开口。
[0028]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术采用简单的技术方案，此方法操作简单可行性高，改良现有技术中不采取密封或者采用的密封效果较差的方式，该方案可以适应透平喷嘴与中间气封体热膨胀不协调，又可以有效密封住透平喷嘴与中间气封体之间的间隙，使高温高压压缩空气不再泄露至透平喷嘴与透平动叶之间的腔室内，提高燃气轮机运行效率。
附图说明
[0030]图1是本专利技术透平喷嘴环轴测三维视图。
[0031]图2是本专利技术透平喷嘴轴测三维视图。
[0032]图3是本专利技术喷嘴气封体出气侧视图。
[0033]图4是图3中的A－A剖视图。
[0034]图5是本专利技术中间气封体出气侧视图
[0035]图6是本专利技术图5中的B－B剖视图
[0036]图7是本专利技术密封环轴测三维视图
[0037]图8是本专利技术密封扇段出气侧视图
[0038]图9是本专利技术图8中的C－C剖视图
[0039]图10是本专利技术的整体装配图
[0040]图11是本专利技术图10中D－D剖视图
[0041]图12是本专利技术图10中E－E剖视图
[0042]图中标记：1－透平喷嘴环，11－透平喷嘴，111－支腿，112－凹槽D，2－喷嘴气封体，21－喷嘴气封体内圆周面，22－环形凹槽B，23－出气侧支板，24－圆孔，3－中间气封体，31－L形凹槽，32－进气侧端面，33－环形凹槽A，34－盲孔，35－底面，36－出气侧端面，4－密封环，41－密封扇段，411－外圆周面，412－进气侧端面，413－凹槽C，414－密封环内圆周面，5－轴向弹性元件，6－径向弹性元件，7－定中件，8－限位件。
具体实施方式
[0043]下面结合附图，对本专利技术作详细的说明。
[0044]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0045]在本实施例中，如图10所示，包括透平喷嘴、中间气封体、密封环、喷嘴气封体和轴向弹性单元，透平喷嘴可首尾相接组成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，其特征在于：包括透平喷嘴、中间气封体、密封环、喷嘴气封体和轴向弹性单元，所述透平喷嘴可首尾相接组成透平喷嘴环，所述中间气封体和喷嘴气封体为环形结构，所述喷嘴气封体套设于中间气封体外；所述喷嘴气封体外套设有透平喷嘴环；所述中间气封体轴截面设置有L形凹槽；所述L形凹槽开口设置于中间气封体远离燃气轮机旋转轴心一侧；所述密封环为环形结构，所述密封环轴截面与L形凹槽相匹配，并设置在L形凹槽内；所述L形凹槽靠近出气侧的一面设置有环形凹槽A，所述环形凹槽A内安装所述始终处于压缩状态的轴向弹性元件，在轴向弹性元件的弹性力作用下，所述L形凹槽的进气侧端面与所述密封扇段的进气侧端面始终贴合。2.根据权利要求1中所述的一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，其特征在于：所述L形凹槽靠近燃气轮机旋转轴心的面与密封环内圆周面之间设置有始终处于压缩状态的径向弹性元件，在径向弹性元件的弹性力作用下，所述密封环的外圆周面与喷嘴气封体内圆周面始终贴合。3.根据权利要求1中所述的一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，其特征在于：所述密封环由若干个密封扇段组成，所述各密封扇段可首尾连接组成密封环。4.根据权利要求3中所述的一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，其特征在于：所述密封扇段沿燃气轮机轴向设置有多个凹槽C，所述凹槽C的开口朝向燃气轮机旋转轴心；所述中间气封体设置有与凹槽C相匹配的多个盲孔，所述盲孔沿燃气轮机轴向穿过L形凹槽，所述盲孔的开口设置于中间气封体出气侧。5.根据权利要求4中所述的一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，其特征在于：包括限位件，当密封环装配进中间气封体后，所述中间气封体的盲孔和所述密封扇段的凹槽C相对应，所述限位件装配于盲孔与凹槽C内。6.根据权利要求1中所述的一种燃气轮机透平喷嘴密封结构，其特征在于：所述各透平喷嘴靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冠，蔺杨颖，陈尧，王爽，曾飞，王志远，张正直，郑庆，王诗悦，谭林园，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：