CN102003325A - 水轮机主轴工作密封装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水轮机主轴的工作密封装置，包括由密封块、抗磨环、密封盒、减压排水管、密封盖和空气围带共同组成密封机构，抗磨环下方的密封块套接在密封盒内的定位螺杆上端，定位螺杆的下端固定在密封盒的底部，压力进水管与密封块底部的密封盒空腔连通，抗磨环与其下方的密封块在压力进水管进水压力的作用下紧密接触配合，密封盒安装在密封盖上方，减压排水管与密封盖内部的迷宫槽排水孔连通，密封盖设置在导水机构的顶盖上，空气围带设置在密封盖与顶盖之间；该密封机构安装在主轴转动油盆的外侧，其中抗磨环与转动油盆的外围固定连接。该密封装置具有自补偿功能，减少检修次数，延长使用寿命，密封性能良好，提高水轮机运行的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种水轮机的密封装置，特别是一种水轮机主轴的工作密封装置。
背景技术
水轮机转轮止漏环在运行中会产生少量漏水，漏水会沿着水轮机主轴与固定部件之间的间隙进入机坑，使水轮机无法正常运行。现有技术中解决此问题所采取的技术措施，一般是在水轮机主轴轴承的下方设置工作密封装置，该工作密封装置由于密封块、抗磨环为易磨损件，所以需要经常更换。密封块和抗磨环磨损后进行检修更换时，要拆除水轮机层地板、轴承，并解体水轮机导水机构，增加了检修时间和难度。众多电站尤其是多泥沙电站，一般一年至少更换一次，有的甚至二、三个月就更换一次，每次更换时间一般为7～10天，直接影响到水轮机的正常工作。
另外，也有水轮机主轴工作密封设置在轴承外侧的结构，其密封块是L型密封块，与转动油盆的外围紧密接触，密封块接触面磨损快，不具有自补偿功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有自补偿功能、能够有效减少检修次数，且密封性能良好的水轮机主轴工作密封装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种水轮机主轴工作密封装置，包括一密封块，其特征是：所述的密封块与抗磨环、密封盒、减压排水管、密封盖和空气围带共同组成密封机构，抗磨环下方的密封块套接在密封盒内的定位螺杆上端，定位螺杆的下端固定在密封盒的底部，压力进水管与密封块底部的密封盒空腔连通，抗磨环与其下方的密封块在压力进水管进水压力的作用下紧密接触配合，密封盒安装在密封盖上方，减压排水管与密封盖内部的迷宫槽排水孔连通，密封盖设置在导水机构的顶盖上，空气围带设置在密封盖与顶盖之间；所述的密封机构安装在主轴转动油盆的外侧，其中抗磨环与转动油盆的外围固定连接。
所述的抗磨环、密封盒和密封盖均为分瓣体，抗磨环分瓣体之间、密封盖分瓣体之间分别用法兰连接成一环状体，密封盒分瓣体之间用切向螺栓与切向定位销连接成一环状体。
所述的密封块截面呈“∩”形、C型开口粘合成整圈，其顶部留有10㎜～40㎜的补偿余量。
本发明提供的水轮机主轴工作密封装置，密封块具备自补偿功能，可以延长水轮机主轴工作密封装置的使用寿命，减少水轮机主轴工作密封装置的检修次数，且密封性能良好；将密封装置设置在轴承外侧，降低了轴承高度，提高了水轮机的运行稳定性；另外，通过将抗磨环、密封盒和密封盖设置成分瓣体，检修方便，不需要拆除水轮机层底板、轴承，不要解体水轮机导水机构，大幅缩短了检修时间，将以前工作密封装置易损件的更换时间由7～10天缩短到半天时间，增加了电站的发电收益。例如：装机10MW的机组10天的发电量约为240万度，收益约为55万元。
附图说明
图1：水轮机主轴的工作密封装置的结构示意图；
图2：水轮机主轴轴瓦法兰的俯视结构示意图；
图3：本发明密封盒分瓣体连接示意图；
图4：本发明转动油盆分瓣体连接示意图。
图中：1-抗磨环，2-密封块，3-定位螺杆，4-压力进水管，5-密封盒，6-耐油橡胶条，7-减压排水管，8-密封盖，9-顶盖，10-空气围带，11-转动油盆，12-主轴，13-迷宫槽排水孔，14-轴瓦法兰，15-腰型孔。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明提供的水轮机主轴工作密封装置的实施例中，它包括密封块2，密封块2与抗磨环1、密封盒5、减压排水管7、密封盖8和空气围带10共同组成密封机构，抗磨环1下方的密封块2套接在密封盒5内的定位螺杆3上端，定位螺杆3的下端固定在密封盒5的底部，压力进水管4与密封块2底部的密封盒5空腔连通，抗磨环1与其下方的密封块2在压力进水管4进水压力的作用下紧密接触配合，密封盒5安装在密封盖8上方，减压排水管7与密封盖8内部的迷宫槽排水孔13连通，密封盖8设置在导水机构的顶盖9上，空气围带10设置在密封盖8与顶盖9之间。该密封机构安装在主轴转动油盆11的外侧，其中抗磨环1与转动油盆11的外围固定连接，随转动油盆11一起转动。其中，密封块2为一“∩”形密封块，是C型开口粘合成整圈。工作压力水由压力进水管4进入密封盒5的空腔内，在水压的作用下密封块2向上移动，使密封块2与抗磨环1紧密接触，以达到密封效果；起主导密封作用的密封块2在密封盒5内由定位螺杆3导向，成为可上下移动的活塞；密封块2顶部留有的10㎜～40㎜补偿余量，可加大密封块2在磨损后的轴向调整量，保持其密封性能，延长密封块2的使用寿命，实现其自补偿功能，同时使水轮机主轴工作密封装置减少检修次数。水轮机转轮止漏环在运行中产生的少量漏水，渗漏水沿着转动油盆11与密封盖8的间隙，流经迷宫槽排水孔13，部分漏水和泥沙经排水管7排出，剩余的漏水因抗磨环1和密封块2的密封作用被阻挡，从而达到理想的密封效果。
为了进一步方便检修，水轮机主轴工作密封装置中，抗磨环1、密封盒5和密封盖8均为分瓣体，抗磨环1分瓣体之间、密封盖8分瓣体之间分别用法兰连接成一环状体，密封盒5分瓣体之间用切向螺栓与切向定位销连接成一环状体；还可以将转动油盆11也分为分瓣体，转动油盆11分瓣体之间用切向螺栓与切向定位销连接成一环状体。与其相配合，在水轮机主轴轴瓦法兰14上开设腰型孔15，通过腰型孔15可以快速、便捷地更换磨损的抗磨环1、密封块2或其它部件。这样，无需拆除水轮机轴承、解体水轮机导水机构，就可以便捷的更换损坏件，方便检修，大幅缩短了检修时间，将以前工作密封装置易损件的更换时间由7～10天缩短到半天时间，增加了电站的发电收益。
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于水轮机技术领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种水轮机主轴工作密封装置，包括一密封块，其特征是：所述的密封块与抗磨环、密封盒、减压排水管、密封盖和空气围带共同组成密封机构，抗磨环下方的密封块套接在密封盒内的定位螺杆上端，定位螺杆的下端固定在密封盒的底部，压力进水管与密封块底部的密封盒空腔连通，抗磨环与其下方的密封块在压力进水管进水压力的作用下紧密接触配合，密封盒安装在密封盖上方，减压排水管与密封盖内部的迷宫槽排水孔连通，密封盖设置在导水机构的顶盖上，空气围带设置在密封盖与顶盖之间；所述的密封机构安装在主轴转动油盆的外侧，其中抗磨环与转动油盆的外围固定连接。
2.根据权利要求1所述的水轮机主轴工作密封装置，其特征是：所述的抗磨环、密封盒和密封盖均为分瓣体，抗磨环分瓣体之间、密封盖分瓣体之间分别用法兰连接成一环状体，密封盒分瓣体之间用切向螺栓与切向定位销连接成一环状体。
3.根据权利要求1或2所述的一种水轮机主轴工作密封装置，其特征是：所述的密封块截面呈“∩”形、C型开口粘合成整圈，其顶部留有10㎜～40㎜的补偿余量。
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