[0021] 以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
[0022] 如图1‑5所示，一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封装置，包括外壳、转轴1、动环座5以及压力调节器18。所述外壳和所述转轴1之间设有介质流体腔，对于汽轮机来说，介质流体腔内的介质流体为蒸汽。
[0023] 为便于表述各部件的结构关系，本发明对轴端密封装置的左右进行了区分。
[0024] 所述外壳包括依次连接的机壳2、静环座3和端盖4。所述静环座3的左侧端面与所述机壳2固定连接，所述静环座3的右侧端面与所述端盖4固定连接。所述机壳2与所述静环座3的接触面上设有密封圈安装槽一201，所述密封圈安装槽一201内设有密封圈一202。轴端密封装置的左侧为封气侧即高压介质侧，右侧为大气侧即低压侧。
[0025] 所述静环座3的左侧端面上设有静环一安装槽301、静环二安装槽302和静环三安装槽303，所述静环一安装槽301内设有柔性静环一7，所述静环二安装槽302内设有柔性静环二8，所述静环三安装槽303内设有柔性静环三9。所述柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9的直径依次减小，柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9与所述转轴1同轴设置。
[0026] 所述动环座5通过紧定螺钉固定设置在所述转轴1上，所述动环座5上固定设有与所述柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9相对应的动环一11、动环二12、动环三13。
[0027] 各柔性静环包括和对应动环接触密封的摩擦部16以及压力腔17。所述柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9均包括外胎层23和内胎层24，所述摩擦部16固定设置在所述外胎层23的端面上，所述内胎层24设置在所述外胎层23内，所述内胎层24的内部腔体为所述压力腔17。
[0028] 所述压力调节器18内设有调压腔一1801、调压腔二1802、调压腔三1803，所述调压腔一1801与柔性静环一7外周的介质流体腔连通，所述调压腔一1801与柔性静环一7的压力腔17连通，所述调压腔一1801内设有弹簧一19和柱塞一20，所述弹簧一19抵接在所述柱塞一20的一端，使得所述柱塞一20封堵调压腔一1801与柔性静环一7外周介质流体腔的连通口；所述调压腔二1802与所述柔性静环二8和柔性静环一7之间的腔体连通，所述调压腔二1802与柔性静环二8的压力腔17连通，所述调压腔二1802内设有弹簧二21和柱塞二22，所述弹簧二21抵接在所述柱塞二22的一端，使得所述柱塞二22封堵调压腔二1802与所述柔性静环8二和柔性静环一7之间腔体的连通口；所述调压腔三1803与所述柔性静环三9和柔性静环二8之间的腔体连通，所述调压腔三1803与柔性静环三9的压力腔连通，所述调压腔三
1803内设有弹簧三26和柱塞三27，所述弹簧三26抵接在所述柱塞三27的一端，使得所述柱塞三27封堵调压腔三1803与所述柔性静环三9和柔性静环二8之间腔体的连通口。
[0029] 所述摩擦部16呈凸环状。摩擦部16为碳化硅、石墨材料，外胎层23和内胎层24为橡胶材料。所述内胎层24上设有若干连通所述压力腔17与所述外胎层23和内胎层24之间腔体的通孔2401，压力腔17内注压时，气体通过通孔2401进入外胎层23和内胎层24之间腔体。外胎层23和内胎层24的两层内结构起到一定缓冲作用，避免摩擦部16撞碎。
[0030] 所述柔性静环一7、柔性柔性静环二8、柔性静环三9还包括安装座25，所述外胎层23和内胎层24安装在所述安装座25内，所述外胎层23包括卡接部2301，所述外胎层23通过卡接部2301卡接在所述安装座25内，以避免压力腔17注气的反冲力使得外胎层23和内胎层
24脱落。所述内胎层24的右侧端面固定连接在所述外胎层23内表面的右侧面上。
[0031] 所述摩擦部16的摩擦面上设有若干同轴设置的摩擦环1601。所述摩擦环1601的截面呈半圆形。接触磨损的磨屑可以进入摩擦环1601之间的沟槽内，避免磨屑加快动环端面或者柔性静环摩擦部16的磨损。此外，多个摩擦环1601形成多点密封，端面比压大，密封效果好。
[0032] 所述摩擦环1601可以做成高度不一致，即波峰不一样高。最高的摩擦环1601波峰磨损后，次高的摩擦环1601波峰在与动环接触。增加了柔性静环的使用寿命。摩擦环1601波峰高度差为0‑100微米。进一步的，所述摩擦环1601的高度可设置为由外至内逐渐减小。
[0033] 所述端盖4与所述转轴1相配合，所述端盖4在与所述转轴1配合的内表面上设有若干个依次排列的环行密封齿401。
[0034] 工作原理：密封装置的左侧为封气侧及高压介质侧，右侧为大气侧及低压侧，高压流体通过柔性静环一7外周的介质流体腔到达柔性静环一7和动环一11的第一级密封。
[0035] 柔性静环一7是能够向内部的压力腔17注气、注压力的结构，向柔性静环一7压力腔17注气、注压力使得柔性静环一7和动环一11压紧。向柔性静环一7注送的压力是利用介质流体腔的流体介质压力，本发明中，即通过汽轮机内的蒸汽蒸汽压力调节。由于介质流体腔的流体介质压力较大，而柔性静环一7内不需要如此大的压力，故设计了压力调节器18调节进入柔性静环一7压力腔17的流体压力。压力调节器18的原理是通过柱塞一20封堵调压腔一1801与介质流体腔的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞一20被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环一7的压力腔17，使得柔性静环一7膨胀，柔性静环一7与动环一11压紧。
[0036] 柔性静环二8和动环二12的第二级密封一开始是不启用的，只有柔性静环二8和柔性静环一7之间的腔体有流体泄漏产生压力时，柔性静环二8才会与动环二12压紧形成一个用于密封的摩擦副。当第一级密封失效时，流体泄漏至柔性静环二8和柔性静环一7之间的腔体，柱塞二22被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环二8的压力腔17，使得柔性静环二8膨胀，柔性静环二8与动环二12压紧。上述结构一方面是降低密封产生的摩擦扭矩，以降低功耗，另一方面当第一级密封发生损坏时，第二级密封自动膨胀密封，使得汽轮机整体可靠性得到了提高，密封装置的使用寿命也会得到提升。
[0037] 柔性静环三9和动环三13的第三级密封一开始是不启用的，只有柔性静环三9和柔性静环二8之间的腔体有流体泄漏产生压力时，柔性静环三9才会与动环三13压紧形成一个用于密封的摩擦副。当第二级密封失效时，流体泄漏至柔性静环三9和柔性静环二8之间的腔体，柱塞三27被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环三9的压力腔17，使得柔性静环三9膨胀，柔性静环三9与动环三13压紧。上述结构一方面是降低密封产生的摩擦扭矩，以降低功耗，另一方面当第二级密封发生损坏时，第三级密封自动膨胀密封，使得汽轮机整体可靠性得到了提高，密封装置的使用寿命也会得到提升。
[0038] 端盖4和转轴1之间还设置了迷宫密封结构，用于防止第一级密封失效后，介质流体直接冲向大气侧。迷宫密封结构是在端盖4与转轴1配合的内表面上设置若干个依次排列的环行密封齿401，齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。
[0039] 基于上述密封装置，本发明提供一种多端面自调控启用的汽轮机轴端密封方法，用于密封汽轮机的外壳和转轴1之间的间隙，汽轮机外壳内为高压介质流体腔，汽轮机外壳外为低压大气侧。
[0040] 该汽轮机轴端密封方法为：在汽轮机的外壳上固定设置静环座3，静环座3上固定设置柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9，柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9的直径依次减小。转轴1上固定设置动环座5，动环座5上固定设置与柔性静环一7、柔性静环二8、柔性静环三9相对应的动环一11、动环二12、动环三13。各柔性静环在外端设置摩擦部16，各柔性静环在内部设置压力腔17，柔性静环的压力腔17膨胀使得柔性静环通过所述摩擦部
16与对应的动环接触密封，当三个柔性静环与对应的动环接触密封，使得汽轮机外壳内的高压介质流体腔分隔成柔性静环一7外周的第一级腔体，柔性静环二8和柔性静环一7之间的第二级腔体，柔性静环三9和柔性静环二8之间的第三级腔体。设置一个具有调压腔一
1801、调压腔二1802、调压腔三1803的压力调节器，柔性静环一7的压力腔17和所述第一级腔体通过调压腔一1801连接，柔性静环二8的压力腔17和所述第二级腔体通过调压腔二
1802连接，柔性静环三9的压力腔17和所述第三级腔体通过调压腔三1803连接。
[0041] 第一级腔体的高压介质流体经过调压腔一1801，调压腔一1801释放流体压力进入柔性静环一7的压力腔，柔性静环一7的压力腔17膨胀，使得柔性静环一7与动环一11压紧形成一个用于密封的第一级摩擦副。柔性静环二8和动环二12的第二级密封一开始是不启用的，只有第二级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔二1802，调压腔二1802释放流体压力进入柔性静环二8的压力腔17，柔性静环二8才与动环二12压紧形成一个用于密封的第二级摩擦副。柔性静环三9和动环三13的第三级密封一开始是不启用的，只有第三级腔体有流体泄漏产生压力时，泄漏的流体经过调压腔三1803，调压腔三1803释放流体压力进入柔性静环三9的压力腔17，柔性静环三9才与动环三13压紧形成一个用于密封的第三级摩擦副。
[0042] 所述压力调节器的调压方法为：在所述调压腔一1801内设置弹簧一19和柱塞一20，所述弹簧一19抵接在所述柱塞一20的一端，使得所述柱塞一20封堵调压腔一1801与第一级腔体的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞一20被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环一7的压力腔17，使得柔性静环一7膨胀，柔性静环一7与动环一11压紧；在所述调压腔二1802内设置弹簧二21和柱塞二22，所述弹簧二21抵接在所述柱塞二22的一端，使得所述柱塞二22封堵调压腔二1802与第二级腔体的连通口，当压力达到一定程度时，柱塞二22被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环二8的压力腔17，使得柔性静环二8膨胀，柔性静环二8与动环二12压紧；在所述调压腔三1803内设置弹簧三26和柱塞三27，所述弹簧三26抵接在所述柱塞三27的一端，使得所述柱塞三27封堵调压腔三1803与第三级腔体的连通口,当压力达到一定程度时，柱塞三27被推开，连通口释放流体压力进入柔性静环三9的压力腔
17，使得柔性静环三9膨胀，柔性静环三9与动环三13压紧。
[0043] 所述汽轮机轴端密封方法还包括：汽轮机的外壳包括端盖4，所述端盖4与汽轮机的转轴1相配合形成第四级密封，所述端盖4在与所述转轴1配合的内表面上设有若干个依次排列的环形密封齿401。
[0044] 除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
