蜂窝密封的应用

蜂窝式汽封介绍一、蜂窝式密封技术的产生和发展早在上个世纪90 年代初期，美国航天领域的科学家在研究航天飞机液体燃料蜗轮泵的密封问题时，通过试验发现蜂窝形状的密封可产生很好的封严效果。

于是蜂窝式密封便开始在航天飞机、飞机发动机及燃气轮机上推广应用。

美国西屋公司将蜂窝密封技术应用在汽轮机低压缸后几级湿度较大的部位，取得了很好的除湿效果，有效的保护了动叶片免受水力冲蚀。

近年来,蜂窝式密封技术应用在汽轮机上。

跨国集团进入中国的300MW、350MW、600MW及650MW核电机组上均采用此项新技术，效果甚佳。

二、窝式汽封的结构特点及其密封机理近年来，蜂窝汽封已逐渐取代梳齿迷宫汽封，成功应用于汽轮机组、燃气轮机、空气压缩机和飞机发动机等领域。

蜂窝汽封密封环的内孔表面由规整的蜂巢菱形状的正六边形小蜂窝孔组成，其蜂窝带结构见图1。

蜂窝汽封是以汽体通过蜂窝带时产生的阻尼来密封，见图2。

蜂窝汽封中正六边形的蜂窝孔是由厚度仅为0.05～O.10 mm的镍基耐高温合金经特殊加工手段制成蜂窝带而形成的，蜂窝的高度及蜂窝孔的大小根据一定的设计规范确定。

先将薄板加工成规整的蜂窝带，然后采用真空钎焊技术将蜂窝带钎焊(亦称光滑无渣焊接)在母体汽封环内表面上，因此具有良好的耐高温性能。

蜂窝带很薄，硬度也很小，不会对与其相接触的任何钢质物件产生磨损。

蜂窝带叠合成正六边形状，使其在高度方向上具有足够的强度，不会在接触时被压损。

因此，蜂窝汽封可与轴颈保持较小的配合间隙，达到良好的密封效果。

蜂窝带即使被磨损也依然保持蜂窝形式，不会因结构上的变化而影响密封效果。

汽轮机蜂窝式汽封由镍基耐高温合金蜂窝带与环体组成，安装在静止部套上(汽封体)。

蜂窝式汽封的结构见图3、图4。

迷宫梳齿式汽封的结构模式是高低齿相间排列，而迷宫蜂窝式汽封的结构模式则是将低齿取消，在两高齿之间的槽道内全部钎焊蜂窝带；对斜齿或直齿式平齿轴封将原迷宫梳齿式全部改为蜂窝带，并将蜂窝带焊接在环体上。

机泵维修钳工中级工工种理论知识试题判断题1.相互配合的孔和轴，其配合代号用分数形式：分子为孔的公差带代号，分母为轴的公差带代号。

（√）2.符号“”正确答案：3.灰口铸铁若在第二阶段石墨化过程中仅部分进行，则获得的组织是马氏体加铁素体的基体组织上分布片状石墨。

（×）正确答案：灰口铸铁若在第二阶段石墨化过程中仅部分进行，则获得的组织是珠光体加铁素体的基体组织上分布片状石墨。

4.灰口铸铁的过冷倾向较大，易产生白口现象，而且铸件也容易产生缩松等缺陷。

（×）正确答案：球墨铸铁的过冷倾向较大，易产生白口现象，而且铸件也容易产生缩松等缺陷。

5.碳素结构钢牌号中表示脱氧方法的符号是A、B、C、D。

（×）正确答案：碳素结构钢牌号中表示脱氧方法的符号是F、b、Z、TZ。

6.变形铝合金2Al1是以铜为主要合金元素的变形铝合金。

（√）7.高速工具钢的牌号表示方法类似合金工具钢，在牌号中必须标出含碳量的多少。

（×）正确答案：高速工具钢的牌号表示方法类似合金工具钢，在排号中无论含碳量多少，都不予标出。

8.制作扁铲的工具钢含碳量越大越好，必须在1.2%以上。

（×）正确答案：制作扁铲的工具钢含碳量不是越大越好，一般平均含碳量为0.7%~0.8%。

9．渗碳可提高钢件的表面弹性。

（×）正确答案：渗碳可提高钢件的表面硬度。

10.用锤子敲打材料的适当部位使之局部伸长和展开，来达到矫正复杂变性目的的矫正方法叫伸张法。

（×）正确答案：用锤子敲打材料的适当部位使之局部伸长和展开，来达到矫正复杂变性目的的矫正方法叫延展法。

11．工件弯曲的方法有冷弯和热弯两种。

（√）12.研磨狭长平面或有台阶的平面，应采用直线运动轨迹。

（√）13．角向磨光机使用切割片切割工件时，需要保持切割角度，对切割片不要施加径向压力。

（×）正确答案：角向磨光机使用切割片切割工件时，需要保持切割角度，对切割片不要施加侧向压力。

蜂窝密封的设计,仿真及其应用研究蜂窝密封是一种常用的密封结构设计，它的主要原理是利用蜂窝状结构的特性来实现密封效果。

蜂窝密封的设计与仿真及其应用研究已经成为热门领域，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

蜂窝密封的设计是通过对蜂窝结构的形状、尺寸、材料等参数进行优化，以达到最佳的密封效果。

在设计过程中，需要考虑到密封性能、耐压性能、耐磨性能等方面的要求。

同时，还需要考虑到生产工艺、成本等因素，以确保设计的可行性和经济性。

蜂窝密封的仿真是通过计算机模拟的方法，对设计方案进行验证和优化。

仿真可以通过有限元分析、流体力学分析等方法来实现。

通过仿真可以得到蜂窝密封的应力分布、变形情况等信息，从而评估设计方案的可行性和优劣。

蜂窝密封的应用研究主要集中在航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

在航空航天领域，蜂窝密封被广泛应用于飞机发动机、航空器密封等部位。

在汽车制造领域，蜂窝密封被应用于发动机密封、车身密封等部位。

在电子设备领域，蜂窝密封被应用于手机、平板电脑等设备的防水密封。

蜂窝密封的设计、仿真及其应用研究在工程领域中具有重要意义。

首先，蜂窝密封可以提高产品的密封性能，减少泄漏和损坏的风险。

其次，蜂窝密封可以提高产品的耐压性能和耐磨性能，延长产品的使用寿命。

此外，蜂窝密封还可以提高产品的防水性能，保护设备免受水分和湿气的侵害。

总之，蜂窝密封的设计、仿真及其应用研究对于提高产品的性能和质量具有重要意义。

随着科学技术的不断进步，蜂窝密封的设计和仿真方法也在不断创新和完善。

相信在不久的将来，蜂窝密封将会在更多领域得到广泛应用，并为人们的生活带来更多便利和安全。

引进机蜂窝密封设计技术随着科技的发展，现代航空工业对于飞机设计的要求越来越高，而机身的密封性则是其中一个重要的方面。

机身密封性不仅可以提高飞行效率和舒适度，还可以确保飞行安全。

机蜂窝密封设计技术是一种通过确保飞机机身密封性以提高飞行性能和安全性的最新方案。

本文将介绍机蜂窝密封设计技术的背景以及市场需求，设备设计原理和性能指标进行详细分析。

背景和市场需求：在过去的几十年里，航空工业一直追求更高效的飞行方式和更安全的飞行体验。

机身的密封性对于达成这些目标至关重要。

提供良好的密封性可以最大限度地减少空气动力学和水动力学的影响，提高飞行速度和燃油效率，并确保旅客在舒适的环境下在高空飞行。

机蜂窝密封设计技术是一种新的解决方案，可以提供更好的机身密封性。

它采用了一种新的办法，通过填充聚合物泡沫材料来填充机身空间，这样可以最大限度地减少气流和水流的影响，从而提高机身性能和乘客舒适度。

设备设计原理：机蜂窝密封技术的核心是使用一种名为蜂窝材料的多层、类似于蜂巢的材料。

蜂窝结构被填充到飞机机身壳体的空间内，以提供额外的密封层。

这项技术有两个主要的优点：首先，密封层可以确保飞机机身内部气体和液体的流动良好。

由于泡沫材料的填充，空气动力学和水动力学效应可以最大限度地减少，从而使得飞行效率更高。

其次，蜂窝材料是一种非常轻便的材料，可以在不增加过多重量的情况下提供额外的密封层。

这种密封方式非常适合用于航空工业的高级机身，以保障乘客的安全和舒适度。

性能指标：机蜂窝密封设计技术的最终性能取决于泡沫材料的选用和蜂窝结构的密度和形状。

优异的性能指标可以直接影响飞机安全性和效率。

首先，泡沫材料的密度要足够低，以便减少系统总重量，并提供足够的空间以实现优秀的气动效应。

其次，蜂窝结构应具有足够的强度和刚度，以抵御内部和外部压力的影响。

最后，填充材料必须具有适当的导热性，以确保在极端天气条件下仍能保持机身温度平稳。

结论：机蜂窝密封设计技术是一项重要的解决方案，可以在航空工业中提高飞机的性能和安全性。

汽轮机各种型式汽封的应用一引言汽轮机是将蒸汽的热能转变为机械能的一种动力机械，级是其最基本的工作单元，在结构上它是由喷嘴和其后的动叶栅所组成，蒸汽进入喷嘴后其热能转变为动能，然后进入动叶给动叶片以冲动力，使叶轮旋转而输出机械功。

大型汽轮机就是由多个级组成，每个级都有动、静两部分组成，因此整个汽轮机也就由动、静两部分组成。

汽轮机的转动与静止部件之间必须留有一定的间隙，以防相互摩擦。

由于汽缸内外、隔板前后以及带反动度的动叶两侧存在压差，而相应各处动静部分之间又必须保持一定间隙以使它们不致相碰，因此必须设置汽封装置。

汽轮机的汽封根据安装的位置不同分为：轴端汽封（简称轴封）、隔板汽封、和通流部分汽封，分别用来防止汽轮机的轴端、隔板和动叶顶部、根部蒸汽的泄漏，其作用分别是防止外界空气进入汽轮机，与汽轮机内的蒸汽混合，减小蒸汽泄漏量，从而减少化学补水量和防止高位能的工作介质向低位能流动。

作为汽轮机的易损件和必备部件，汽轮机的汽封越来越引起从事汽轮机设计的工程技术人员的关注。

因为从汽轮机运行的测试结果可以看出汽轮机的漏汽损失约占内部损失的1/3左右。

近年随着汽轮机汽封技术的不断发展，汽轮机运行的安全可靠性和机组热效率都得到相应的提高。

二各型式汽封简要介绍1 传统汽封目前被广泛应用于大、中、小型汽轮机的传统汽封主要为迷宫式汽封。

迷宫式汽封中根据断面的形状不同常用的有枞树型汽封和梳齿式汽封。

其中梳齿式汽封因其汽封成本低、结构简单、安全可靠且易于安装而被广泛应用。

梳齿式迷宫汽封的密封机理是在汽封环的内圆及汽封套筒（高温部分为转子大轴）的外圆上车有许多相互配合的梳齿及凹凸肩，组成微小的环形间隙（称汽封间隙）及蒸汽膨胀室，以阻止蒸汽的泄漏。

汽封环时借助外圆上两凸肩安装在轴封套（隔板）内圆车出的T型槽道内。

每道汽封环分成六个弧块（称为汽封块），每个汽封块与轴封套（隔板）之间装有两片弹簧片，使汽封块呈弹性压向中心，从而保持动静部分的最小间隙。

蜂窝汽封技术蜂窝汽封是一项成熟的技术，已广泛应用于航天飞机、大功率火箭、军用及民用飞机和多种舰船的发动机，以及电力、石化行业的汽轮机、燃气轮机、压缩机之中，寿命是普通梳齿汽封的两倍以上，具有减少泄漏、提高转子稳定性、提高效率等多重优越性能。

通用、罗罗、西屋、三菱重工等世界著名航空及发电设备制造公司均采用了该项先进的汽封技术。

蜂窝汽封的特点：<> 显著降低汽封的泄漏量，提高机组的效率；<> 有效抑制汽封流体激振，提高机组的稳定性；<> 保证叶片或蓖齿不会与机匣或缸体产生摩擦而发生危险；<> 叶顶对应的缸体上安装蜂窝汽封可以有效去湿，减少水蚀，提高叶片的安全性；<> 与铁素体汽封和布莱登汽封相比，蜂窝汽封不易倒伏，同时可以提供较大的阻尼来抑制转子振动。

蜂窝汽封的适用范围：<> 汽轮机两端的轴端汽封；<> 汽轮机动叶顶部和汽缸之间的叶顶汽封；<> 透平压缩机中的平衡盘汽封和段间汽封；<> 我公司拥有强大的技术研究团队，建有专门的加工基地；<> 我公司具有多年的科研和应用的经验，本产品已在全国众多大中小电厂大量应用，技术已经十分成熟；<> 蜂窝带的材料全部从美国进口，并全部采用空军军用的加工工艺和设备，质量和可靠性很有保障。

应用实例：<> 目前我们已经在600MW、300MW、200MW、75MW以及50MW 等各种新、老汽轮机中应用了蜂窝汽封。

辽阳石化、广州石化、芜湖电厂、金山电厂、兰州电厂、扬州电厂、平顶山电厂、吴泾电厂等均已采用。

蜂窝汽封作为当今世界最先进的一种密封方式，在减少径向间隙值时，可借助于优化密封蜂窝室几何参数的关系显著提高了涡轮机械的经济性，确保电厂的经济和安全效益。

在电力行业，蜂窝汽封主要安装在汽轮机低压缸的末级叶片的顶部密封上，不仅可以提高效率，而且用蜂窝的网孔可以吸附水滴，从而有效除湿、保护叶片。

透平机械密封间隙流体激振和蜂窝密封2008-03-12 22:52一、密封间隙流体激振密封间隙流体激振是燃气轮机、汽轮机、离心压缩机等叶轮机械普遍存在而不易解决的问题。

随着叶轮机械向着高效、稳定、大功率方向的发展，传统密封间隙流体激振的危害日益突出。

降低密封间隙的泄漏量，抑制密封间隙的流体激振，确保机组运行的稳定性，已成为现代叶轮机械发展的关键技术之一，下面先探讨一下梳齿迷宫密封气流激振的产生机理。

第一种观点：一般认为，由于Lomakin效应、Alford效应、螺旋形流动效应、三维流动效应、二次流效应等造成迷宫密封腔压力沿周向分布不均匀。

当气流进入密封体时，不仅以很大的轴向速度通过各腔，而且在轴的带动下具有很大的周向速度，所以气流在密封体内是以螺旋的形式向外流动的。

另外，由于轴系因制造等因素导致与密封齿在圆周上间隙的不一致，密封腔中的螺旋形流动使周向压力分布的变化与转子和密封腔之间的间隙变化不完全对应，最高压力点滞后密封腔最小间隙一定角度，这样，流体作用在转子上的力可分解成一个与偏置方向相垂直的切向力，该切向力将激励转子产生涡动，当激振力超过一定值时，就会使转子产生强烈的振动。

第二种观点：研究人员从流体弹性耦合的角度认为，密封腔中的流体在转子的干扰下，形成脉动的流场，该流场又激励转子振动。

在一定条件下，当流场脉动频率与转子的某阶固有频率相耦合时，将会产生强烈的自激振动。

试验表明，梳齿迷宫密封气流激振力的特点是：a 密封腔中气流周向速度分量是产生气流激振力的主要原因，密封腔中气流周向速度分量是由进汽预旋和转子旋转所产生的，周向速度增加，直接导致密封的交叉刚度系数迅速增大，从而使气流激振力增大。

b 气流激振力与密封间隙呈反比例关系。

密封间隙的减小，将直接导致密封交叉刚度系数增大，不利于转子的稳定运动。

c 气流激振的频率一般不高于转速频率，接近一阶频率。

d 气流激振力与转子偏心量是线性关系，正是由于偏心问题存在而导致气流激振的产生，当偏心越大时，所产生激振力越大，轴的振动亦越大。

机械设计中常用的7种动密封形式知道3种就是行家了本文主要讲解了七种机械设计中常见的动密封形式。

分别是填料密封、机械密封、干气密封、迷宫密封、油封密封、动力密封和螺旋密封。

动设备密封问题是伴随着设备的运行而始终存在的，今天特意为大家梳理出了动设备上常用的各类密封形式和使用范围以及特点，让大家能够对密封问题有一个更深的了解。

一、填料密封填料密封按其结构特点可分为：软填料密封硬填料密封成型填料密封1、软填料密封软填料类型：盘根盘根通常由较柔软的线状物编织而成，通过截面积是正方形的条状物填充在密封腔体内，靠压盖产生压紧力，压紧填料，迫使填料压紧在密封表面(轴的外表面和密封腔)上，产生密封效果的径向力，因而起密封作用。

软填料适用场合：盘根填料所选择的制造材料，决定了盘根的密封效果，一般来说盘根制造材料要受工作介质温度、压力及酸碱度的限制，且盘根所工作的机械设备的表面粗糙程度、偏心及线速度等，也会对盘根的材质选择有所要求。

石墨盘根能耐高温、高压，是解决高温、高压密封问题的最有效的产品之一。

耐腐蚀，密封性能优异，且作用稳定、可靠。

芳纶盘根是一种高强度的有机纤维，编织成的盘根再经浸渍聚四氟乙烯乳液和润滑剂。

聚四氟乙烯盘根是以纯聚四氟乙烯分散树脂为原料,先制成生料薄膜,再经过捻线,编强织成盘根.可广泛用于食品、制药、造纸化纤等有较高清洁度要求，和有强腐蚀性介质的阀门、泵上。

2、硬填料密封硬填料密封有开口环和分瓣环两类。

二、机械密封机封总是由旋转部件（黄色部分）和静止部件（橙色部分）两大部分组成，两相对运动的动，静环面成为密封的主密封面。

机械密封亦称端面密封，按国家有关标准定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动，而构成的防止流体泄漏的装置。

三、干气密封干气密封即“干运转气体密封”是将开槽密封技术用于气体密封的一种新型轴端密封，属于非接触密封。

一、在燃气轮机、气轮机、压缩机等叶轮机械中，最常见的迷宫密封是梳齿密封。

它有一定的控制泄漏的能力，结构简单，成本低。

然而，梳齿密封中经常诱发振动，导致转子失稳。

与梳齿密封相比，蜂窝密封不但具有较好的封严特性，而且还有较好的转子动力学特性。

美航天飞机中的高压液氧涡轮泵，利用蜂窝密封消除了亚异步振动；用于核电机的650MW 气轮机，在末级和次级中应用蜂窝密封，可使级效率提高1%以上；排气压力为500Bar的高压离心压缩机利用蜂窝密封解决了亚异步振动问题；应用蜂窝密封对我国的军用、民用飞机发动机进行改造后，不但增加了推力，降低了燃油消耗，还减少了振动。

蜂窝密封已广泛应用于航天飞机、大功率火箭、军用及民用飞机和航船的发动机，以及电力、石化行业的气轮机、压缩机之中，在减少泄漏量、提高效率以及消除转子低频振动等方面，发挥了重要作用。

技术指标：蜂窝密封环一般用作静子，转子带有梳齿，也有的为光滑圆柱面。

制造蜂窝的不锈钢箔片厚度为0.05mm或0.1mm。

蜂窝网格多数为正六边形。

蜂窝密封有较强的耐高温能力，结构强度也较好，可以承受很高压力。

由于蜂窝壁厚很薄，在发生动静碰磨时，首先磨损的是蜂窝密封。

因此，蜂窝密封的间隙一般都较小，特别是当转子带有梳齿时，安装时甚至可以达到零间隙。

运转后，转子上的梳齿切入蜂窝带中，封严效果大大提高。

还提供了较大的阻尼，能抑制转子振动。

二、德阳东方一力机电公司提供蜂窝汽封蜂窝汽封作为当今世界最先进的一种密封方式，在减少径向间隙值时，可借助于优化密封蜂窝室几何参数的关系显著提高了涡轮机械的经济性，确保电厂的经济和安全效益。

在电力行业，蜂窝汽封主要安装在汽轮机低压缸的末级叶片的顶部密封上，不仅可以提高效率，而且用蜂窝的网孔可以吸附水滴，从而有效除湿、保护叶片。

先进的金属蜂窝封严结构是实现叶尖间隙密封的典型的封严结构之一，已广泛应用于汽轮机、燃气轮机的设计和制造及技术改造。

蜂窝结构是可磨损材料，可以将叶尖与机闸间隙设计到最小值，从而减少漏气（汽），提高效率和降低能耗，又可提高转动系统的稳定性，保证叶片不会与机匣或缸体产生磨擦而发生危险。