本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)。所述抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)包括內(nèi)表面設(shè)有球面滾道的外殼體和外表面設(shè)有至少一個滾道的密封塊和與所述密封塊密封連接的轉(zhuǎn)子；在所述密封塊的滾道和所述外殼體的球面滾道之間還設(shè)有至少一列滾珠，每一所述滾道對應(yīng)設(shè)置一個列所述滾珠；每一所述滾珠與所述外殼體的球面滾道為點接觸，且每一所述滾珠與相對應(yīng)的所述密封塊的滾道為弧面接觸；所述密封塊圍繞并密封于所述轉(zhuǎn)子的外表面，并跟隨所述轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果在于：所述抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)可以減小由于轉(zhuǎn)子傾斜或撓曲變形引起的流體激振力，從而提高其抗流體激振能力。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)
本專利技術(shù)涉及一種抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)。
技術(shù)介紹
透平機械中密封起著抑制流體泄漏、提高機組經(jīng)濟性的重要作用。然而旋轉(zhuǎn)機械密封在抑制流體泄漏的同時還會產(chǎn)生激振力，影響轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性。為此人們在傳統(tǒng)疏齒密封的基礎(chǔ)上，通過改變密封本身的結(jié)構(gòu)提出了蜂窩、刷式、反旋流、阻尼、螺旋槽、階梯、混合等新型密封型式，取得了一定的效果。上述密封可以統(tǒng)一看作是固定式密封，即外界工況的變化不會引起密封結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)改變。上世紀90年代，美國提出可調(diào)密封概念，其主要思想是引入一股氣流到密封背部，通過改變氣體壓力來改變動靜間隙。1990年，美國GE公司研發(fā)了正壓密封，通過引入高壓蒸汽來手動控制密封塊的開合。1995年，日本東芝公司提出了采用壓力波紋管控制的可調(diào)密封。然而，轉(zhuǎn)子在實際轉(zhuǎn)動過程中除了有一定偏心之外，還存在一定量的傾斜或彎曲變形。已有研究表明，目前存在的問題包括：(1)偏心距、偏轉(zhuǎn)角度對泄漏量影響較?。?2)偏轉(zhuǎn)角度、偏心距與徑向力和切向力基本呈線性關(guān)系，偏轉(zhuǎn)角度、偏心距對徑向力的影響較切向力大，由于轉(zhuǎn)子傾斜，徑向力隨轉(zhuǎn)速和偏心距的增大而逐漸降低；(3)轉(zhuǎn)子傾斜角度的增加會使轉(zhuǎn)子周期解穩(wěn)定性變差，失穩(wěn)區(qū)寬度增大。而且，由于以上問題的存在，流體激振問題不可能得到根本解決。因此，有必要提出一種能較小透平機械內(nèi)部密封引起的流體激振力，并提高透平機械性能的抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種能較小透平機械內(nèi)部密封引起的流體激振力，并提高透平機械性能的抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)，包括內(nèi)表面設(shè)有球面滾道的外殼體和外表面設(shè)有至少一個滾道的密封塊和與所述密封塊密封連接的轉(zhuǎn)子；在所述密封塊的滾道和所述外殼體的球面滾道之間還設(shè)有至少一列滾珠，每一所述滾道對應(yīng)設(shè)置一個列所述滾珠；每一所述滾珠與所述外殼體的球面滾道為點接觸，且每一所述滾珠與相對應(yīng)的所述密封塊的滾道為弧面接觸；所述密封塊圍繞并密封于所述轉(zhuǎn)子的外表面，并跟隨所述轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述外殼體的球面滾道的曲率中心與所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的密封中心一致。優(yōu)選地，還包括設(shè)在所述密封塊和所述轉(zhuǎn)子之間的密封齒，且所述密封齒的齒輪朝向所述密封塊的一側(cè)設(shè)置，并與所述密封塊的內(nèi)表面密封連接；所述密封齒圍繞所述轉(zhuǎn)子的外表面，并與所述轉(zhuǎn)子的外表面之間形成密封通道。本專利技術(shù)的有益效果在于：所述抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)可以自動補償由于軸的撓曲和殼體變形產(chǎn)生的同軸度誤差，進而減小由于轉(zhuǎn)子傾斜或撓曲變形引起的流體激振力，從而提高所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的抗流體激振能力。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例提供的自動調(diào)心球密封機構(gòu)在同心時的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖；圖2是圖1所示自動調(diào)心球密封機構(gòu)在轉(zhuǎn)子傾斜時的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖。具體實施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。除非上下文另有特定清楚的描述，本專利技術(shù)中的元件和組件，數(shù)量既可以單個的形式存在，也可以多個的形式存在，本專利技術(shù)并不對此進行限定。本專利技術(shù)中的步驟雖然用標號進行了排列，但并不用于限定步驟的先后次序，除非明確說明了步驟的次序或者某步驟的執(zhí)行需要其他步驟作為基礎(chǔ)，否則步驟的相對次序是可以調(diào)整的?？梢岳斫?，本文中所使用的術(shù)語“和/或”涉及且涵蓋相關(guān)聯(lián)的所列項目中的一者或一者以上的任何和所有可能的組合。請參閱圖1，是本專利技術(shù)實施例提供的自動調(diào)心球密封機構(gòu)在同心時的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖。本專利技術(shù)實施例提供的抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)包括包括內(nèi)表面設(shè)有球面滾道2的外殼體1、至少一列滾珠3、外表面設(shè)有至少一個滾道4的密封塊5、與所述密封塊5密封連接的密封齒6和與所述密封齒6密封連接的轉(zhuǎn)子7。優(yōu)選地，所述滾珠3是鋼球。其中，所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的密封中心就是所述轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)動中心。在本實施例中，所述外殼體1的球面滾道2的曲率中心與所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的密封中心一致。所述密封塊5的每一所述滾道4對應(yīng)設(shè)置一列所述滾珠3。在本實施例中，所述密封塊5的外表面設(shè)置有兩個所述滾道4，相對應(yīng)地，所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)設(shè)置有兩列所述滾珠3，且每一列所述滾珠3沿一個所述滾道4滾動。可選擇的，根據(jù)實際情況的需要，所述密封塊5的外表面還可以設(shè)置有一個或者至少兩個所述滾道4，相對應(yīng)地，所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)可以設(shè)置一列或者至少兩列所述滾珠3，本專利技術(shù)對此不做限定。在本實施例中，每一所述滾珠3與相對應(yīng)的所述密封塊(5)的滾道(4)為弧面接觸；每一所述滾珠(3)與所述外殼體(1)的球面滾道(2)為點接觸。優(yōu)選地，每一所述滾珠3與相對應(yīng)的所述密封塊(5)的滾道(4)為橢圓弧面接觸。所述密封齒6設(shè)在所述密封塊5和所述轉(zhuǎn)子7之間，且所述密封塊5通過所述密封齒6圍繞并密封于所述轉(zhuǎn)子7的外表面。在本實施例中，所述密封齒6的齒輪朝向所述密封塊5的一側(cè)設(shè)置，并與所述密封塊5的內(nèi)表面密封連接；而且，所述密封齒6圍繞所述轉(zhuǎn)子7的外表面，并與所述轉(zhuǎn)子7的外表面之間形成密封通道。因此，在所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)內(nèi)，如果所述轉(zhuǎn)子7偏轉(zhuǎn)，則所述密封齒6帶動所述密封塊5跟隨所述轉(zhuǎn)子7偏轉(zhuǎn)。此外，所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的工作原理如下：所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)內(nèi)設(shè)有兩列所述滾珠3，每一列所述滾珠3嵌于所述密封塊5外表面相對應(yīng)地滾道4內(nèi)；所述外殼體1的內(nèi)表面為球面滾道2，且所述球面滾道2的曲率中心與所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的密封中心一致，因此，可以自動補償由于軸的撓曲和殼體變形產(chǎn)生的同軸度誤差。請再參閱圖1，此時，所述轉(zhuǎn)子7與所述密封塊5和所述外殼體1同心，在這種情況下，所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)內(nèi)流體激振力為零。請參閱圖2，是圖1所示自動調(diào)心球密封機構(gòu)在轉(zhuǎn)子傾斜時的結(jié)構(gòu)狀態(tài)示意圖。此時，所述密封塊5受到由于所述轉(zhuǎn)子7傾斜所引起的氣流力作用，也自動發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直到所述密封塊5與所述轉(zhuǎn)子7同心，氣流力為零。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)提供的抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)可以自動補償由于軸的撓曲和殼體變形產(chǎn)生的同軸度誤差，進而減小由于轉(zhuǎn)子傾斜或撓曲變形引起的流體激振力，從而提高所述自動調(diào)心球密封機構(gòu)的抗流體激振能力。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本專利技術(shù)不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本專利技術(shù)的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本專利技術(shù)。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本專利技術(shù)的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本專利技術(shù)內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)，其特征在于：包括內(nèi)表面設(shè)有球面滾道(2)的外殼體(1)和外表面設(shè)有至少一個滾道(4)的密封塊(5)和與所述密封塊(5)密封連接的轉(zhuǎn)子(7)；在所述密封塊(5)的滾道(4)和所述外殼體(1)的球面滾道(2)之間還設(shè)有至少一列滾珠(3)，每一所述滾道(4)對應(yīng)設(shè)置一個列所述滾珠(3)；每一所述滾珠(3)與所述外殼體(1)的球面滾道(2)為點接觸，且每一所述滾珠(3)與相對應(yīng)的所述密封塊(5)的滾道(4)為弧面接觸；所述密封塊(5)圍繞并密封于所述轉(zhuǎn)子(7)的外表面，并跟隨所述轉(zhuǎn)子(7)偏轉(zhuǎn)。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種抑制流體激振力的自動調(diào)心球密封機構(gòu)，其特征在于：包括內(nèi)表面設(shè)有球面滾道(2)的外殼體(1)和外表面設(shè)有至少一個滾道(4)的密封塊(5)和與所述密封塊(5)密封連接的轉(zhuǎn)子(7)；在所述密封塊(5)的滾道(4)和所述外殼體(1)的球面滾道(2)之間還設(shè)有至少一列滾珠(3)，每一所述滾道(4)對應(yīng)設(shè)置一個列所述滾珠(3)；每一所述滾珠(3)與所述外殼體(1)的球面滾道(2)為點接觸，且每一所述滾珠(3)與相對應(yīng)的所述密封塊(5)的滾道(4)為弧面接觸；所述密封塊(5)圍繞并密封于所述轉(zhuǎn)子(7)的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姚永靈，盧修連，盧承斌，馬運翔，丁建良，高遠，
申請(專利權(quán))人：江蘇方天電力技術(shù)有限公司，國網(wǎng)江蘇省電力公司，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇,32
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