阅读说明：本技术 一种密封机壳及汽轮机 (Sealed casing and steam turbine ) 是由 郭琳 杨兴伟 邵明勇 郑旭豪 裴德延 吴继焱 闫先新 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种密封机壳和汽轮机,本申请通过采用从下依次叠加的方式拼装机壳,通过重力作用配合柔性橡胶圈完成良好的密封从而构建出容纳汽轮机的空腔,达到提高机壳密封性的效果,解决了传统轴向安装方式难以进行紧固的问题；下壳体、上壳体和顶壳体三者的两个对接处开设有环形凹槽和卡脚,通过将卡脚卡在卡槽内,实现其水平方向的限位,配合其本身的重力能够实现竖直方向的限位,从而将顶壳体牢牢地固定在上壳体上,将上壳体牢牢地固定在下壳体上,并且,在重力的作用下能够实现三个壳体的压紧配合,再配合缝隙处的密封圈使得机壳内的空腔与外界隔离,提高整个空腔的密封性。(The invention discloses a sealed casing and a steam turbine, wherein the casing is assembled in a mode of being sequentially overlapped from bottom to top, and a cavity for accommodating the steam turbine is constructed by matching a flexible rubber ring under the action of gravity to complete good sealing, so that the effect of improving the sealing property of the casing is achieved, and the problem that the traditional axial installation mode is difficult to fasten is solved; lower casing, go up casing and top casing three's two butt joints department and seted up annular groove and card foot, through blocking the foot card in the draw-in groove, realize its horizontal direction spacing, the gravity of cooperation itself can realize spacing of vertical direction, thereby will push up the casing and firmly fix on last casing, will go up the casing and firmly fix under on the casing, and, can realize the cooperation that compresses tightly of three casing under the effect of gravity, the sealing washer of deuterogamy gap department makes the cavity in the casing keep apart with external, improve the leakproofness of whole cavity.)

一种密封机壳及汽轮机

技术领域

本申请涉及汽轮机领域，具体的说是一种密封机壳及汽轮机。

背景技术

汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械；来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。

发明人发现，由于汽轮机的主轴和叶片的体积较大，从而导致用于防护其的机壳体积也较大，通常采用轴向多段式拼接安装，但是从轴向施加紧固力时，多段拼接的结构具有依次多个缝隙，缝隙位置难以进行良好的密封，导致汽轮机壳体漏气产生能量损耗；机壳长期处于高温蒸汽的氛围内，潮湿的环境、较高的温度会导致机壳内部容易产生锈蚀，引起机壳结构产生薄弱点；机壳再拼装时多采用钢丝绳直接绑住机壳组成的方式，不仅难以进行捆绑和拆除，钢丝绳还会对机壳的配合面产生磨损，从而导致配合不紧密的问题。

发明内容

本申请的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种密封机壳和汽轮机，通过采用从下依次叠加的方式拼装机壳，通过重力作用配合柔性橡胶圈完成良好的密封从而构建出容纳汽轮机的空腔，达到提高机壳密封性的效果，解决了传统轴向安装方式难以进行紧固的问题。

本申请的第一目的是提供一种密封机壳，采用以下技术方案：

包括从下到上依次连接的下壳体、上壳体和顶壳体，三者共同形成一个空腔，所述空腔用于容纳汽轮机的主轴和叶片，所述下壳体的顶面上设有第一凹槽，所述上壳体的底面上设有第一卡脚，所述第一卡脚与第一凹槽卡合用于实现上壳体和下壳体的连接，所述上壳体的顶面上设有第二凹槽，所述顶壳体的底面上设有第二卡脚，所述第二卡脚和第二凹槽卡合用于实现顶壳体与下壳体的连接，所述第一凹槽和第二凹槽均为环形，且其开口两侧均设有橡胶圈，所述橡胶圈在上壳体和顶壳体的压力下将空腔密封。

进一步的，所述下壳体包括一个顶部开口的下部空腔，所述上壳体包括顶面和底面开口的通道，所述通道的底面开口与下部空腔连通，所述顶壳体与上壳体配合将通道的顶面开口封堵，所述下壳体的顶部开口位于环形第一凹槽的内圈内部，所述上壳体通道的顶面开口位于环形第二凹槽的内圈内部，从而实现对空腔的密封。

进一步的，所述上壳体上安装有吊环，用于外挂起吊装置带动上壳体移动，所述上壳体的外表面和通道内均安装有吊环。

进一步的，所述的顶壳体上设有至少两个挂钩，所述挂钩用于外接起吊装置带动顶壳体移动。

进一步的，所述下壳体的侧壁上设有散热孔，所述散热孔用于空腔与密封机壳外进行热交换从而降低空腔内的温度。

进一步的，所述空腔的内壁上贴敷有防潮板，用于降低机壳内的湿度。

进一步的，所述下壳体内还设有冷却装置，所述冷却装置包括循环管路、冷媒介质、循环泵和制冷机，所述循环泵和制冷机接入循环管路，循环管路内流通有冷媒介质，所述冷却装置用于吸收空腔内的热量并通过制冷机排出到密封机壳外。

进一步的，所述循环管路布设在下壳体的侧壁内，并经过散热孔，用于吸收散热孔内的热量并将其通过制冷机排出密封机壳外。

本申请第二目的是提供一种汽轮机，采用以下技术方案。

所述汽轮机包括如上所述的密封机壳、主轴和配合在主轴上的叶片，所述主轴通过轴承安装在下壳体和上壳体之间，主轴上配合的叶片位于所述空腔内。

与现有技术相比，本申请具有的优点和积极效果是：

(1)通过下壳体、上壳体和顶壳体三者的两个对接处开设有环形凹槽和卡脚，通过将卡脚卡在卡槽内，实现其水平方向的限位，配合其本身的重力能够实现竖直方向的限位，从而将顶壳体牢牢地固定在上壳体上，将上壳体牢牢地固定在下壳体上，并且，在重力的作用下能够实现三个壳体的压紧配合，再配合缝隙处的密封圈使得机壳内的空腔与外界隔离，提高整个空腔的密封性；

(2)机壳内部设置有冷却装置，汽轮机使用期间，可以对汽轮机进行散热，降低汽轮机的温度，避免了机壳长期受热引起的老化，并且，降低温度并配合防潮板降低空腔内的湿度，能够有效改善扇叶和空腔内壁材料所处的环境，使得其处于低温干燥的状态，降低其锈蚀几率，减少保养频率，并且能够有效减少薄弱点的产生；

(3)通过机壳外壁安装的挂钩，方便使用者在安装拼接时将上部机壳和壳顶吊起，避免采用传统的钢丝绳捆绑吊起的方式，能够有效避免对界面被钢丝绳损伤导致配合不精确的问题；

(4)汽轮机产生的热量会在散热孔处与散热管接触，散热管温度较低，中和热空气，增加散热管与高温环境的接触面积，增加汽轮机的散热速度，水温升高后流回冷却盒内再次降温，重复降温。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本申请实施例1的汽轮机的整体结构示意图；

图2为本申请实施例1的下壳体的结构示意图；

图3为本申请实施例1的凹槽与卡脚的配合示意图。

其中：1、下壳体，2、散热管，3、防潮板，4、轴承，5、主轴，6、叶片，7、上壳体，8、吊环，9、卡脚，10、橡胶圈，11、顶壳体，12、挂钩，13、制冷机，14、循环泵，15、散热孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术中所介绍的，现有技术汽轮机的主轴和叶片的体积较大，从而导致用于防护其的机壳体积也较大，通常采用轴向多段式拼接安装，但是从轴向施加紧固力时，多段拼接的结构具有依次多个缝隙，缝隙位置难以进行良好的密封，导致汽轮机壳体漏气产生能量损耗；机壳长期处于高温蒸汽的氛围内，潮湿的环境、较高的温度会导致机壳内部容易产生锈蚀，引起机壳结构产生薄弱点；机壳再拼装时多采用钢丝绳直接绑住机壳组成的方式，不仅难以进行捆绑和拆除，钢丝绳还会对机壳的配合面产生磨损，从而导致配合不紧密的问题，针对上述技术问题，本申请提出了一种密封机壳和汽轮机。

实施例1

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提出了一种安装有密封机壳的汽轮机。

所述汽轮机包括密封机壳、主轴5和配合在主轴上的叶片6，所述主轴通过轴承4安装在下壳体和上壳体之间，主轴上配合的叶片位于所述空腔内。

当然，在通过轴承进行主轴和密封机壳的配合时，需要保证轴承位置的密封性，轴承位置的密封为本领域常见的密封部位，因此本领域技术人员有能力根据需求设置相应的密封结构，对于具体的密封结构，不再赘述。

所述的密封机壳包括从下到上依次连接的下壳体1、上壳体7和顶壳体11，三者共同形成一个空腔，所述空腔用于容纳汽轮机的主轴和叶片，所述下壳体的顶面上设有第一凹槽，所述上壳体的底面上设有第一卡脚，所述第一卡脚与第一凹槽卡合用于实现上壳体和下壳体的连接，所述上壳体的顶面上设有第二凹槽，所述顶壳体的底面上设有第二卡脚，所述第二卡脚和第二凹槽卡合用于实现顶壳体与下壳体的连接，所述第一凹槽和第二凹槽均为环形，且其开口两侧均设有橡胶圈10，所述橡胶圈在上壳体和顶壳体的压力下将空腔密封。

进一步的，所述上壳体上安装有吊环8，用于外挂起吊装置带动上壳体移动，所述上壳体的外表面和通道内均安装有吊环；所述的顶壳体上设有至少两个挂钩12，所述挂钩用于外接起吊装置带动顶壳体移动。

在对密封机壳进行组装时，首先确定下壳体的安装位置，将下壳体固定好，将主轴和叶片安装在固定机壳内，轴承卡在连接处，用牵引绳索配合吊钩连接吊环，用起重机将上壳体吊起，将上壳体的第一卡脚对准下壳体第一凹槽，缓缓放下上壳体，将第一卡脚卡进第一凹槽内，让凹槽开口两侧的橡胶圈10紧密贴合，松开吊环上的牵引绳，将牵引绳卡在挂钩上，同样的操作，将顶壳体升起，将顶壳体的第二卡脚对准上壳体的第二凹槽，缓缓放下顶壳体，将第二卡脚卡进第二凹槽内，并让第二凹槽两侧的橡胶圈紧密的贴合在顶壳体的底面上，完成整个密封机壳的拼装。

所述下壳体包括一个顶部开口的下部空腔，所述上壳体包括顶面和底面开口的通道，所述通道的底面开口与下部空腔连通，所述顶壳体与上壳体配合将通道的顶面开口封堵，所述下壳体的顶部开口位于环形第一凹槽的内圈内部，所述上壳体通道的顶面开口位于环形第二凹槽的内圈内部，从而实现对空腔的密封。

卡脚9和凹槽的配合形成一个环形，所述的环形将空腔包裹在内，配合两圈橡胶圈，从凹槽的内圈和外圈分别进行密封，实现对空腔的密封约束；

下壳体、上壳体和顶壳体三者的两个对接处开设有环形凹槽和卡脚，通过将卡脚卡在卡槽内，实现其水平方向的限位，配合其本身的重力能够实现竖直方向的限位，从而将顶壳体牢牢地固定在上壳体上，将上壳体牢牢地固定在下壳体上，并且，在重力的作用下能够实现三个壳体的压紧配合，再配合缝隙处的密封圈使得机壳内的空腔与外界隔离，提高整个空腔的密封性。

进一步的，所述下壳体的侧壁上设有散热孔15，所述散热孔用于空腔与密封机壳外进行热交换从而降低空腔内的温度；所述空腔的内壁上贴敷有防潮板3，用于降低机壳内的湿度。

需要指出的是，此处所开设的散热孔为盲孔，能够缩短空腔与外界的距离，从而减小了热量传递的路径长度，提高散热性的同时，不影响空腔的密封性；所述的防潮板采用现有的能够吸收空气中水蒸汽和液滴的材料制成，通过卡接或粘贴的方式安装在空腔的内壁上，从而能够避免与叶片发生干涉。

进一步的，所述下壳体内还设有冷却装置，所述冷却装置包括循环管路、冷媒介质、循环泵14和制冷机13，所述循环泵和制冷机接入循环管路，循环管路内流通有冷媒介质，所述冷却装置用于吸收空腔内的热量并通过制冷机排出到密封机壳外；所述循环管路布设在下壳体的侧壁内，并经过散热孔，用于吸收散热孔内的热量并将其通过制冷机排出密封机壳外。

所述的循环管路是由多段散热管2组成的，所述的制冷机接受温度较高的冷媒介质，将其降温后通过散热管输出到循环泵，由循环管提供驱动力，推动冷媒介质沿着散热管循环，吸收散热孔内的热量，然后将温度较高的冷媒介质输入到制冷机，制冷机在制冷过程中产生的热量被排出到空腔外部，从而实现空腔内热量和外界的快速交换，实现快速降温。

此处的制冷机选用现有的压缩机配合冷凝器机壳即可，当然，也可以选用其他制冷方式，只要能够实现降低冷媒介质的温度，并将热量从空腔内排出到外界即可，在本实施例中，所述的冷媒介质选用水。

汽轮机产生的热量会在散热孔处与散热管接触，散热管温度较低，中和热空气，增加散热管与高温环境的接触面积，增加汽轮机的散热速度，水温升高后流回冷却盒内再次降温，重复降温；

机壳内部设置有冷却装置，汽轮机使用期间，可以对汽轮机进行散热，降低汽轮机的温度，避免了机壳长期受热引起的老化，并且，降低温度并配合防潮板降低空腔内的湿度，能够有效改善扇叶和空腔内壁材料所处的环境，使得其处于低温干燥的状态，降低其锈蚀几率，减少保养频率，并且能够有效减少薄弱点的产生。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。