一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片的制作方法

1.本实用新型涉及燃气轮机配件技术领域，具体为一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片。


背景技术：

2.燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，燃气轮机也是迄今为止效率最高的热功转换类设备，是发电和驱动领域的核心设备。
3.而金属齿形垫片，一般用精密的车床在金属不锈钢平垫片的二面加工成同心的沟槽，根据不同的介质，可选择柔性石墨、ptfe、无石棉板或其它一些软金属，粘贴在垫片的二面，金属齿形垫片被广泛用于各种设备当中，其中就包括了燃气轮机，当燃气轮机中的金属齿形垫片损坏时，需要及时更换，否则会导致燃气轮机故障甚至更为严重的后果，因此，金属齿形垫片是燃气轮机中必不可少的一类配件。
4.现有专利(公开号：cn214946344u)公开了一种金属齿形垫片，包括有呈环状结构的垫片本体，所述的垫片本体的中心设置有通孔，所述的垫片本体的环宽小于或者等于5mm，所述的垫片本体的两侧分别设置有一对凸环，所述的凸环之间形成有凹腔，所述的凸环的顶部设置有支撑平面，所述的凸环的外侧固定有石墨环，本实用新型的优点在于：结构简单、合理，其通过在垫片本体的两侧分别设置一对凸环，并在凸环的外侧固定石墨环，在凸环的顶部设置支撑平面，能够保证石墨环与凸环固定的可靠性，凸环之间形成有凹腔，凹腔内的空气对石墨环能够形成支撑，从而提高金属齿形垫片的密封性。发明人在实现本实用新型的过程中发现现有技术存在如下问题：1、现有的金属齿形垫片由于表面设置的金属凸环为直角设计，所以容易出现尖角损伤法兰密封面；2、现有的齿形垫片齿尖是尖形，其压缩率和回弹率较高，但是总体变形较大，降低垫片的承压能力，易损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，以解决上述背景技术中提出现有的金属齿形垫片由于表面设置的金属凸环为直角设计，所以容易出现尖角损伤法兰密封面的问题；以及现有的齿形垫片齿尖是尖形，其压缩率和回弹率较高，但是总体变形较大，降低垫片的承压能力，易损坏的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，包括垫片本体，所述垫片本体的两侧固定连接有若干个弧齿，若干个所述弧齿的顶部之间通过石墨环相连接，所述石墨环的内圈固定连接有内云母环，所述石墨环的外圈固定连接有外云母环，所述垫片本体的内圈固定连接有内止压环，所述垫片本体的外圈固定连接有外止压环，若干个所述弧齿之间设有回弹支架。
6.进一步优选的，所述弧齿包括倾斜侧段，所述倾斜侧段的一侧设有垂直侧段。
7.进一步优选的，所述倾斜侧段与垂直侧段之间的夹角为锐角。
8.进一步优选的，所述内云母环、外云母环和石墨环的圆心相重合，且内云母环、外云母环和石墨环位于同一水平面。
9.进一步优选的，所述石墨环覆盖在垫片本体的两侧。
10.进一步优选的，所述弧齿靠近垫片本体一侧的宽度大于弧齿齿梢的宽度。
11.进一步优选的，所述内止压环与外止压环的高度一致，所述内止压环的上下两面分别与外止压环的上下两面相重合。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
13.本实用新型中，通过将传统的直角型弧齿替换为弧形齿来减小尖角对法兰密封面的损伤，并且在弧齿的顶部还设有一层石墨环、一层内云母环和一层外云母环来将弧齿与法兰密封面之间隔离，避免弧齿直接与法兰密封面接触，使得法兰密封面受力更加均匀，不易出现压痕。
14.本实用新型中，通过在弧齿的倾斜侧段和垂直侧段之间设有回弹支架来进行支撑，并且回弹支架能够在将金属齿形垫片从燃气轮机上拆卸下来之后进行回弹，从而推动弧齿进行复位，提高了弧齿的回弹能力，而倾斜侧段与垂直侧段之间的夹角为锐角，能够减少弧齿与石墨环之间的接触面积，提高压缩率和回弹率。
附图说明
15.图1为本实用新型俯视结构示意图；
16.图2为本实用新型弧齿俯视结构示意图；
17.图3为本实用新型正视剖面结构示意图；
18.图4为本实用新型图3中的a处放大结构示意图。
19.图中：1、垫片本体；2、弧齿；201、倾斜侧段；202、垂直侧段；3、石墨环；4、内云母环；5、外云母环；6、内止压环；7、外止压环；8、回弹支架。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，包括垫片本体1，垫片本体1的两侧固定连接有若干个弧齿2，若干个弧齿2的顶部之间通过石墨环3相连接，石墨环3的内圈固定连接有内云母环4，石墨环3的外圈固定连接有外云母环5，垫片本体1的内圈固定连接有内止压环6，垫片本体1的外圈固定连接有外止压环7，若干个弧齿2之间设有回弹支架8。
22.本实施例中，如图4所示，弧齿2包括倾斜侧段201，倾斜侧段201的一侧设有垂直侧段202。
23.本实施例中，如图4所示，倾斜侧段201与垂直侧段202之间的夹角为锐角；能够减少弧齿2与石墨环3之间的接触面积，提高压缩率和回弹率，配合回弹支架8同时保证了弧齿2的回弹能力。
24.本实施例中，如图1和图3所示，内云母环4、外云母环5和石墨环3的圆心相重合，且内云母环4、外云母环5和石墨环3位于同一水平面；石墨环3保证了金属垫片的密封性，而内云母环4和外云母环5则有效防止了在燃气轮机工作的高温环境下石墨环3向外扩散的情况出现，保证了石墨环3在高温环境下的密封性。
25.本实施例中，如图3所示，石墨环3覆盖在垫片本体1的两侧；能够在将来自外部法兰的压力均匀的分散到弧齿2上，同时也避免了弧齿2直接与法兰接触，导致法兰表面被压受损。
26.本实施例中，如图1所示，弧齿2靠近垫片本体1一侧的宽度大于弧齿2齿梢的宽度；此结构能够使弧齿2更加稳固，抗压能力更强。
27.本实施例中，如图3所示，内止压环6与外止压环7的高度一致，内止压环6的上下两面分别与外止压环7的上下两面相重合；相同高度的内止压环6与外止压环7能够对石墨环3和内外两个云母环4进行限位，避免石墨环3被挤压过度导致弧齿2被压溃。
28.本实用新型的使用方法和优点：该种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片在收卷时，工作过程如下：
29.如图1、图2、图3和图4所示，首先将该金属齿形垫片与法兰密封面贴合，然后利用紧固件将法兰与燃气轮机进行连接，使金属齿形垫片与法兰紧密贴合，进行密封，而法兰会对石墨环3、内云母环4和外云母环5进行挤压，石墨环3、内云母环4和外云母环5则会对一侧的弧齿2进行挤压，弧齿2受到挤压会向垂直侧段202的一侧发生形变，同时垂直侧段202会挤压回弹支架8，当内云母环4和外云母环5分别与内止压环6和外止压环7接触时，停止拧紧法兰，内止压环6和外止压环7能够对云母环进行限位，避免云母环受力过大将弧齿2压溃，而石墨环3避免了弧齿2直接与法兰密封面接触，使得法兰密封面受力更加均匀，不易出现压痕受损，而在燃气轮机工作时会产生大量热量，石墨环3在高温环境下会出现扩散的情况，此时石墨环3内外圈的云母环能够防止石墨环3扩散，反过来石墨环3解决了云母环密封性差的问题，相辅相成。
30.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，包括垫片本体(1)，其特征在于：所述垫片本体(1)的两侧固定连接有若干个弧齿(2)，若干个所述弧齿(2)的顶部之间通过石墨环(3)相连接，所述石墨环(3)的内圈固定连接有内云母环(4)，所述石墨环(3)的外圈固定连接有外云母环(5)，所述垫片本体(1)的内圈固定连接有内止压环(6)，所述垫片本体(1)的外圈固定连接有外止压环(7)，若干个所述弧齿(2)之间设有回弹支架(8)。2.根据权利要求1所述的一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，其特征在于：所述弧齿(2)包括倾斜侧段(201)，所述倾斜侧段(201)的一侧设有垂直侧段(202)。3.根据权利要求2所述的一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，其特征在于：所述倾斜侧段(201)与垂直侧段(202)之间的夹角为锐角。4.根据权利要求1所述的一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，其特征在于：所述内云母环(4)、外云母环(5)和石墨环(3)的圆心相重合，且内云母环(4)、外云母环(5)和石墨环(3)位于同一水平面。5.根据权利要求1所述的一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，其特征在于：所述石墨环(3)覆盖在垫片本体(1)的两侧。6.根据权利要求1所述的一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，其特征在于：所述弧齿(2)靠近垫片本体(1)一侧的宽度大于弧齿(2)齿梢的宽度。7.根据权利要求1所述的一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，其特征在于：所述内止压环(6)与外止压环(7)的高度一致，所述内止压环(6)的上下两面分别与外止压环(7)的上下两面相重合。

技术总结
本实用新型涉及燃气轮机配件技术领域，具体为一种弧面齿排列的燃气轮机金属齿形垫片，包括垫片本体，所述垫片本体的两侧固定连接有若干个弧齿，若干个所述弧齿的顶部之间通过石墨环相连接，所述石墨环的内圈固定连接有内云母环，所述石墨环的外圈固定连接有外云母环，所述垫片本体的内圈固定连接有内止压环，所述垫片本体的外圈固定连接有外止压环，改良后的金属齿形垫片，通过石墨环、内云母环和外云母环来将弧齿与法兰密封面之间隔离，避免弧齿直接与法兰密封面接触，使得法兰密封面受力更加均匀，不易出现压痕损伤，回弹支架能够在将金属齿形垫片从燃气轮机上拆卸下来之后进行回弹，从而推动弧齿进行复位，提高了弧齿的回弹能力。能力。能力。


技术研发人员：晋学彬 胡燕
受保护的技术使用者：哈尔滨彬荣电站工程技术开发有限公司
技术研发日：2023.02.01
技术公布日：2023/7/4