本申請涉及汽輪機領域，特別是一種汽輪機主氣門用軸承座油封。

背景技術：

1、汽輪機是一種廣泛應用于電力行業(yè)的設備，通過將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為機械能，從而驅(qū)動發(fā)電機和其他機械裝置。主氣門在汽輪機的運行中發(fā)揮著關鍵作用，負責調(diào)節(jié)蒸汽的流量，確保汽輪機的高效和安全。為保證主氣門的正常運作，軸承座油封的設計和應用至關重要。軸承座油封的主要功能是防止?jié)櫥屯庑梗⒂行ё柚雇獠侩s質(zhì)進入軸承座，從而保障汽輪機在高溫、高壓環(huán)境下的長期穩(wěn)定運行。

2、當前的軸承座油封結構通常依賴于彈性密封圈與軸承表面的直接接觸以實現(xiàn)密封。然而，這種傳統(tǒng)設計在實際應用中存在多個顯著的不足。首先，現(xiàn)有油封普遍采用單一材料的設計。這一設計雖然在生產(chǎn)成本上有所優(yōu)勢，但在性能方面卻難以達到理想效果。使用高成本材料雖然能夠提供良好的耐高溫、耐磨損和抗腐蝕性能，但其價格顯著提高，無法被廣泛采用。而使用一些常規(guī)材料雖然成本較低，卻在高溫和高壓的工作環(huán)境中表現(xiàn)不佳，容易出現(xiàn)老化、變形和磨損，導致密封性能下降，從而引發(fā)潤滑油泄漏的問題，增加設備的維護頻率和總體成本。

3、其次，現(xiàn)有油封的接觸面設計往往為簡單的平面。雖然這種設計在制造上便捷，但在實際應用中，平面接觸無法有效形成理想的密封效果。表面微觀不平整可能導致接觸不嚴，從而在高壓條件下產(chǎn)生油液滲漏。此外，平面接觸還會產(chǎn)生較大的摩擦阻力，這不僅影響油封的正常運行效率，還可能導致能源的浪費和設備的過度磨損。

4、在結構方面，目前的油封設計仍有顯著的改進空間和必要性。因此，研發(fā)一種新型的汽輪機主氣門用軸承座油封顯得尤為重要，其潛在的技術革新將為汽輪機的長期穩(wěn)定運行提供強有力的保障。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請的目的旨在至少克服現(xiàn)有技術所存在的一處不足，提供一種汽輪機主氣門用軸承座油封，該油封采用復合材料、引入多層結構和改進密封形狀，可以顯著提升油封的密封效果和耐用性。這不僅能提高汽輪機的工作效率，還能降低維護頻率，減少資源浪費，從而提高整體經(jīng)濟效益。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請公開了一種汽輪機主氣門用軸承座油封，該油封包括環(huán)狀的本體、埋設在本體內(nèi)的環(huán)狀的金屬骨架以及設在本體內(nèi)側(cè)的環(huán)狀的唇形密封部，其中，所述本體由氫化丁腈橡膠制成，其軸向的一側(cè)為油側(cè)，相對另一側(cè)為空氣側(cè)；所述本體下端向空氣側(cè)伸出一防塵唇；

3、所述唇形密封部由氟橡膠制成，其通過一連接臂與本體下端相連接并斜偏向油側(cè)；

4、所述唇形密封部的下端包括朝向油側(cè)的油側(cè)唇面和朝向空氣側(cè)的氣側(cè)唇面，油側(cè)唇面與氣側(cè)唇面在下沿相接于密封邊緣，形成一個唇端，工作時，唇形密封部的唇端與軸承座過盈配合，使密封邊緣及相鄰部分被擠壓形成密封面，確保油與空氣之間的有效隔離；

5、所述油側(cè)唇面上沿周向環(huán)布有若干靠近密封邊緣位置的儲油凹槽，該儲油凹槽的槽而靠近氣側(cè)唇面一端為弧形、靠近油側(cè)唇面一端逐漸收窄至形成一個尖角的結構，整體由弧形邊緣向下逐步收縮，最終在底端形成銳角，形成類水滴形；

6、所述氣側(cè)唇面上沿周向環(huán)布有若干靠近密封邊緣位置的泵送凸起，該泵送凸起而靠近氣側(cè)唇面一端為弧形、靠近油側(cè)唇面一端逐漸收窄至形成一個尖角的結構，整體由弧形邊緣向下逐步收縮，最終在底端形成銳角，形成類水滴形的凸起；

7、所述連接臂上連接位于防塵唇與唇形密封部間且偏斜向空氣側(cè)的密封唇片；所述密封唇片由聚四氟乙烯制成；

8、所述金屬骨架由45號鋼制成，包括位于本體內(nèi)呈倒l形的上部以及從上部下端延伸至連接臂內(nèi)并與連接臂同向的下部，下部的長度為連接臂的0.3-0.6；下部的厚度為上部的0.5-0.7。

9、在一些實施例中，所述本體與唇形密封部與密封唇片硫化為一體。

10、在一些實施例中，所述唇形密封部中的油側(cè)唇面與水平面的夾角為45度，氣側(cè)唇面與水平面的夾角為20度。

11、在一些實施例中，所述唇形密封部的彈性模量為5-8?mpa，泊松比為0.47-0.49。

12、在一些實施例中，所述唇形密封部中油側(cè)唇面與氣側(cè)唇面的粗糙峰半徑為1μm，粗糙度為0.65μm，粗糙峰密度為1013m-2，粗糙峰形貌比為1。

13、在一些實施例中，所述儲油凹槽的槽深3-4μm，槽底端銳角距密封邊緣20-45μm，槽最寬16-25μm，相鄰槽距60-120μm；所述泵送凸起與儲油凹槽形狀尺寸適配。

14、進一步地說，相鄰的儲油凹槽通過一沿唇形密封部周向設置的環(huán)形凹槽相連通。

15、在一些實施例中，所述唇形密封部的上端面上沿周向設有一個優(yōu)弧截面的環(huán)形槽，一個緊固彈簧安裝在環(huán)形槽內(nèi)，該緊固彈簧用于對唇形密封部徑向施壓。

16、進一步地說，所述緊固彈簧由碳素鋼絲旋繞而成，彈簧勁度系數(shù)為13-38n/mm。

17、在一些實施例中，所述唇形密封部工作時的密封面的寬度為0.3-0.4mm。

18、在一些實施例中，所述密封唇片內(nèi)設有一環(huán)狀的金屬彈片骨架。

19、在一些實施例中，密封唇片的彈性模量為7-8?mpa，泊松比為0.47-0.49。

20、在一些實施例中，所述連接臂上表面具有一個弧形凸起，通過弧形凸起提高抗扭強度。

21、與現(xiàn)有技術相比較，本申請至少具有以下一個有益效果：

22、1、多材料設計：通過采用復合材料，顯著提升了油封在高溫、高壓環(huán)境下的耐久性和密封性能，降低了潤滑油泄漏的風險。

23、2、優(yōu)化接觸面結構：改進的接觸面設計不僅增強了密封效果，還有效減少了摩擦阻力，從而提高了油封的運行效率。

24、3、降低維護頻率：由于油封的耐久性和密封性得到改善，設備的維護頻率降低，從而減少了總體運營成本。

25、4、提升安全性：有效防止?jié)櫥屯庑?，降低了因潤滑不足而引發(fā)設備故障的風險，提高了汽輪機的安全性和可靠性。

26、以上列出的有益效果并非窮盡全部優(yōu)勢。其他潛在的有益效果及詳細技術實施方式將在本申請的實施例或其他描述部分中進一步揭示。

技術特征：

1.一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于，該油封包括：環(huán)狀的本體、埋設在本體內(nèi)的環(huán)狀的金屬骨架以及設在本體內(nèi)側(cè)的環(huán)狀的唇形密封部，其中，所述本體由氫化丁腈橡膠制成，其軸向的一側(cè)為油側(cè)，相對另一側(cè)為空氣側(cè)；所述本體下端向空氣側(cè)伸出一防塵唇；

2.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述唇形密封部的彈性模量為5-8mpa，泊松比為0.47-0.49。

3.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述唇形密封部中油側(cè)唇面與氣側(cè)唇面的粗糙峰半徑為1μm，粗糙度為0.65μm，粗糙峰密度為1013?m-2，粗糙峰形貌比為1。

4.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述唇形密封部的上端面上沿周向設有一個優(yōu)弧截面的環(huán)形槽，一個緊固彈簧安裝在環(huán)形槽內(nèi)，該緊固彈簧用于對唇形密封部徑向施壓。

5.如權利要求4中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述緊固彈簧由碳素鋼絲旋繞而成，彈簧勁度系數(shù)為13-38n/mm。

6.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述唇形密封部工作時的密封面的寬度為0.3-0.4mm。

7.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述密封唇片內(nèi)設有一環(huán)狀的金屬彈片骨架。

8.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：密封唇片的彈性模量為7-8mpa，泊松比為0.47-0.49。

9.如權利要求1中所述的一種汽輪機主氣門用軸承座油封，其特征在于：所述連接臂上表面具有一個弧形凸起，通過弧形凸起提高抗扭強度。

技術總結
本申請公開了一種汽輪機主氣門用軸承座油封，涉及汽輪機領域，該油封包括環(huán)狀的本體、埋設在本體內(nèi)的環(huán)狀的金屬骨架以及設在本體內(nèi)側(cè)的環(huán)狀的唇形密封部，其中，所述本體由氫化丁腈橡膠制成，其軸向的一側(cè)為油側(cè)，相對另一側(cè)為空氣側(cè)；所述本體下端向空氣側(cè)伸出一防塵唇；所述唇形密封部由氟橡膠制成，其通過一連接臂與本體下端相連接并斜偏向油側(cè)；所述唇形密封部的下端包括朝向油側(cè)的油側(cè)唇面和朝向空氣側(cè)的氣側(cè)唇面，油側(cè)唇面與氣側(cè)唇面在下沿相接于密封邊緣，形成一個唇端。該油封采用復合材料、引入多層結構和改進密封形狀，可以顯著提升油封的密封效果和耐用性。這不僅能提高汽輪機的工作效率，還能降低維護頻率，減少資源浪費。

技術研發(fā)人員：趙淑英,丁雙平,吳曼
受保護的技術使用者：寧國市四方精工機械股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6