CN103883735B - 防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构，在槽盖和转轴之间，设置密封盖，将油槽与转轴之间的空间密封起来；在密封盖与转轴之间，设置密封齿；密封齿与转轴之间留有间隙，在密封齿的内侧面，设置有斜槽；在油槽或密封盖上设置抽风口，抽风口经管道与吸排油雾装置连接，抽吸密封盖内的油槽的气体。本发明的密封齿结构，能够对发电机组在运行时产生的油雾进行密封，油雾被限制在油槽内；在转轴高速转动时，空气是从密封齿的上面经斜槽以及密封齿与转轴之间的间隙进入油槽内的，达到气密封效果，油槽内的油雾不会溢出；密封齿与转轴之间留有间隙，其与密封齿之间不产生摩擦、热量，密封齿不老化，提高使用寿命；避免对转轴造成磨损。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电设备的部件，尤其是用于具有润滑油或冷却油的高转速发电机，防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构。
技术背景
在能够相对转动的设备上，如发电设备的转子与定子之间，都需要润滑油或冷却油以润滑、冷却相关部件，如转子转轴等，在润滑该部件的同时，将转动部位运转时产生的热量带走、降低其温度，防止部件被烧坏或卡死等，以延长其使用寿命。
发电设备的轴承浸泡在润滑油中，由于轴承是高速旋转部件，导致润滑油在油槽内高速撞击，极易出现甩油现象和油雾溢出现象，既污染环境又可能引发绝缘事故。
水轮发电机轴承一般采用自润滑滑动轴承，轴承瓦侵润在润滑油中。当机组运转时，一方面润滑油在油槽内搅拌、撞击，产生大量气泡，气泡爆裂形成油雾，另一方面瓦面油膜局部处温度较高，润滑油汽化，形成油雾，因此对于水轮发电机，油雾的产生是不可避免的，而且随着机组转速的增高，转轴的直径增大，线速度增加，使油四处溅射，转轴将油直接带出，造成外甩油现象，严重污染周边环境。又由于转子的高速旋转，在润滑油油槽上方形成负压区，将油槽内的油雾吸出，油雾严重程度增加。
针对水轮发电机组油雾问题，本申请人在2013年11月29日申请了名称为“防止发电机轴承油雾溢出的装置”、申请号为2013106206840的发明专利，其能够起到防负压、防止外甩油及对油雾进行及时处理等作用，但由于弹性密封件与转轴之间是紧密接触的，弹性密封件与转轴的接触部位都存在磨损，而且要产生热量，使高分子材质的弹性密封件更容易老化，降低使用寿命。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种有防油雾溢出功能，防且能防止发电机外甩油，而且结构尽量简单的防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构。
本发明的技术方案：防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构，包括设置在发电机本体上的油槽和转轴，其特征在于：在槽盖和转轴之间，设置密封盖，将油槽与转轴之间的空间密封起来；在密封盖与转轴之间，设置一道或一道以上的密封齿；密封齿与转轴之间留有间隙，是非接触式；在密封齿的内侧面，设置有斜槽，斜槽与竖直方向不平行；
在油槽或密封盖上设置抽风口，抽风口经管道与吸排油雾装置连接，吸排油雾装置通过管道抽吸密封盖内的油槽的气体，并对之进行处理。
进一步的特征是：在密封盖的端面上设置嵌槽，将环状的密封齿嵌入嵌槽内。
密封齿为两道或以上，上下排列的密封齿，其上一道密封齿上的斜槽与下一道密封齿上对应的斜槽的位置相互错开，不直接相对应，形成迷宫结构。
在密封盖的端面设置上下两组密封环，每组密封环都由上下排列的两道密封齿构成；上下排列的两道密封齿，其上一道密封齿上的斜槽与下一道密封齿上对应的斜槽的位置相互错开，不直接相对应，形成迷宫结构；在上下排列的两组密封环之间，形成一个密封腔体。
本发明的防止发电机轴承油雾溢出的密封齿结构，具有如下优点：
1、能够对发电机组在运行时产生的油雾进行密封，油雾被限制在油槽内，很难向外飘散；而且，由于在油槽内的抽风口的抽吸作用，以及密封齿的斜槽作用，在转轴高速转动时，空气是从密封齿的上面经斜槽以及密封齿与转轴之间的间隙进入油槽内的，达到气密封效果，油槽内的油雾不会从斜槽以及密封齿与转轴之间的间隙溢出，进入空气中进而污染发电设备周围的部件。
2、密封齿与转轴之间不需要紧密接触，留有间隙，故在转轴旋转时，其与密封齿之间基本不产生摩擦，不产生热量，使高分子材质的密封齿不老化，显著延长其使用寿命；而且，避免对转轴造成磨损。
3、若通过风机向密封腔体内吹风，气密封效果更好。
4、本发明的密封实则为一种气密封，其对于油雾的密封效果比传统的接触密封效果好得多。
5、密封齿还具有防止油槽内的油溅射出油槽及防止油甩出的作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明装置局部结构剖视图；
图2本发明密封齿结构示意图；
图3是图2沿C向局部视图；
图4是在密封盖上设置两道密封齿状态示意图；
图5是图4中两道密封齿配合结构示意图；
图6是在密封盖上设置两道以上密封齿状态示意图；
图7是本发明装置第二种实施例结构剖视图
1—油槽、2—转轴、3—密封盖、4—密封齿、5—斜槽、6—密封腔体、7—抽风口、8—管道、9—吸排油雾装置、10—吹风口、31—嵌槽。
具体实施方式
如图1、2、5、6所示，本发明的防止发电机轴承油雾溢出的密封齿结构，包括设置在发电机本体上的油槽1和转轴2，油槽1内部的空腔作为存放对发电机的转动部件（轴承）进行润滑的润滑油，是一个环绕槽，随着温度的升高，浸泡在润滑油中的轴承的高速旋转对油液的搅动、撞击作用，使润滑油会产生油雾，甚至使润滑油产生飞溅，充满油槽1内部的空腔；本发明的改进，在油槽1与转轴2之间设置密封盖3，将油槽1与转轴2之间的空间密封起来，形成一个相对封闭的密闭腔体，基本将整个油槽1内部的空腔与外界隔离开；由于转轴2是发电机的高速旋转部件，在密封盖3与转轴2之间，设置一道或一道以上的密封齿4，环状的密封齿4通常是嵌入密封盖3的端面，即在密封盖3的端面上设置嵌槽31，将环状的密封齿4嵌入密封盖3端面的嵌槽31内；密封齿4与转轴2之间留有间隙，是非接触式。
密封齿4是高分子材料，塑料、橡胶或其他合适的材质，密封齿4是环状结构；在密封齿4的内侧面，即与转轴2相对应的侧面，设置有贯通式斜槽5，斜槽5是一个通槽，从密封齿4的上端面斜向下贯通到下端面，深度为1mm～10mm，宽度合适；若干道斜槽5相互平行；斜槽5与竖直方向不平行，其与竖直方向的夹角为大于0°至小于90°，较佳范围为25°—55°。装配时，密封齿4与转轴2之间，留有间隙，该间隙大于0，而且装配后密封齿4的斜槽5的方向与转轴2的转动方向相同，高速旋转（对直径较大的转轴2，其角速度可能不大，但其外表面的线速度很高）的转轴2在转动时带动空气流动，使空气从密封齿4的斜槽5以及密封齿4与转轴2之间的间隙中进入密封盖3内，即通入油槽的上部。
如图2、3、4、5中，密封齿4最少为一道，可以为两道或以上，图2所示的是两道密封齿4上下排列的结构；在密封盖3上设置上下排列的两条嵌槽31，每条嵌槽31内嵌入一道密封齿4。上下排列的两道密封齿4，其上一道密封齿4上的斜槽5与下一道密封齿4上对应的斜槽5的位置相互错开，不直接相对应，形成迷宫结构；即上一道密封齿4上的斜槽5对应着下一道密封齿4上非斜槽5的部位，上下密封齿4的斜槽5相互错开。
图4所示，是在密封盖3的端面设置上下两组密封环，每组密封环都由上下排列的两道密封齿4构成；上下排列的两道密封齿4，其上一道密封齿4上的斜槽5与下一道密封齿4上对应的斜槽5的位置相互错开，不直接相对应，形成迷宫结构。在上下排列的两组密封环之间，形成一个密封腔体6；根据需要，可以在密封盖3的端面设置N组上下排列的密封环，形成（N-1）的密封腔体，能取得非常优异的封油效果。
在油槽1或密封盖3上设置抽风口7，图5中是设置在密封盖3上，抽风口7经管道8与吸排油雾装置9连接，吸排油雾装置9通过管道8抽吸密封盖3内的油槽的气体（含油气体），并对之进行处理。吸排油雾装置9是一种现有技术，具体结构有很多种，可以采用现有技术的相关处理装置；本发明提供一种具体结构，参见本申请人于2011-07-07申请的实用新型专利，名称为“直排式吸油雾装置”，申请号为201120237483.9。
由于斜槽5与竖直方向不平行，故即使转轴2在转动时搅动油槽内的油，使其往上溅射，都不能从斜槽5中溢出，封油效果优异。尤其在多道密封齿4，相互错开形成迷宫结构后，更不能从斜槽5中溢出，封油效果更优异。
如图7所示，本发明的第二种实施例结构，在密封盖3上设置吹风口10，根据需要采用送风装置（如风机等）通过吹风口10将空气在在受控状态下吹入，经密封齿4与转轴2之间的间隙和斜槽5通入油槽内，在经抽风口7、管道8被吸入排油雾装置9内处理，形成如图箭头所示的气体流动路线，更能防止油雾从斜槽5以及密封齿4与转轴2之间的间隙之间泄露，密封效果更佳。
本发明的工作过程：在发电机工作时，转轴2处于旋转状态，同时打开吸排油雾装置9，使其通过管道8抽吸密封盖3内的油槽的含油气体；此时，密封盖3内的气体压力降低，处于负压状态；密封盖3上的新鲜空气（外界的新鲜空气）自动从密封齿4的斜槽5以及密封齿4与转轴2之间的间隙，进入油槽内（密封盖3内），或者外界的新鲜空气经吹风口10吹入，再进入油槽内（密封盖3内）；油槽内带油雾的空气被吸排油雾装置经管道8吸走并处理、过滤，形成循环，从而达到阻挡油雾外溢的目的，取得非常优异的封油效果。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构，包括设置在发电机本体上的油槽（1）和转轴（2），其特征在于：在油槽（1）和转轴（2）之间，设置密封盖（3），将油槽（1）与转轴（2）之间的空间密封起来；在密封盖（3）与转轴（2）之间，设置一道或一道以上的密封齿（4）；密封齿（4）与转轴（2）之间留有间隙，是非接触式；在密封齿（4）的内侧面，设置有贯通式的斜槽（5），斜槽（5）与竖直方向不平行；
在油槽（1）或密封盖（3）上设置抽风口（7），抽风口（7）经管道（8）与吸排油雾装置（9）连接，吸排油雾装置（9）通过管道（8）抽吸密封盖（3）内油槽的气体，并对之进行处理；
所述密封齿（4）为两道或以上，上下排列的密封齿（4），其上一道密封齿（4）上的斜槽（5）与下一道密封齿（4）上对应的斜槽（5）的位置相互错开，不直接相对应，形成迷宫结构。
2.根据权利要求1所述的防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构，其特征在于：在密封盖（3）的端面上设置嵌槽（31），将环状的密封齿（4）嵌入密封盖（3）端面的嵌槽（31）内。
3.防止发电机轴承甩油及油雾溢出的密封齿结构，包括设置在发电机本体上的油槽（1）和转轴（2），其特征在于：在油槽（1）和转轴（2）之间，设置密封盖（3），将油槽（1）与转轴（2）之间的空间密封起来；在密封盖（3）与转轴（2）之间，设置一道以上的密封齿（4）；密封齿（4）与转轴（2）之间留有间隙，是非接触式；在密封齿（4）的内侧面，设置有贯通式的斜槽（5），斜槽（5）与竖直方向不平行；
在油槽（1）或密封盖（3）上设置抽风口（7），抽风口（7）经管道（8）与吸排油雾装置（9）连接，吸排油雾装置（9）通过管道（8）抽吸密封盖（3）内油槽的气体，并对之进行处理；
在密封盖（3）的端面设置上下两组密封环，每组密封环都由上下排列的两道密封齿（4）构成；上下排列的两道密封齿（4），其上一道密封齿（4）上的斜槽（5）与下一道密封齿（4）上对应的斜槽（5）的位置相互错开，不直接相对应，形成迷宫结构；在上下排列的两组密封环之间，形成一个密封腔体（6）。
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