CN108518481B - 一种水轮电机主轴密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种水轮电机主轴密封结构，包括主轴、可拆卸套接在主轴上的轴套、设置在轴套外的密封骨架，密封骨架的一端通过螺栓与前端密封结构的外环固定在一起，前端密封结构压在轴套的上表面上；所述前端密封结构的内环有内环端口，内环端口向内弯曲，前端密封结构的底面还设置有环状凸起；所述中段密封腔由轴套、密封骨架、前端密封结构与尾部密封环组合形成，中段密封腔内填充有润滑脂；所述尾部密封环包括内环与外环。本发明在工作时，可以通过前端密封结构起到初步的防水效果，并隔绝泥沙，防止泥沙进入密封结构的内部对密封结构造成摩擦损耗，同时中段密封腔与尾部密封环进一步起到密封防水的作用，可以有效防止水进入机坑。

Description

一种水轮电机主轴密封结构
技术领域
本发明属于水力发电机技术领域，具体的，涉及一种水轮电机主轴密封结构。
背景技术
水轮机的主轴密封结构是保证水轮机组安全工作的重要工作组件，主轴密封结构分为工作密封结构与检修密封结构，由于现在的江河水中的泥沙含量逐渐提高，传统的水轮机在工作过程中，泥沙容易进入主轴密封结构中，然后对主轴密封结构造成磨损，同时对主轴结构造成损伤，导致密封结构无法起到良好的密封效果，给电站的正常运行造成了影响。
为了保证水轮机组能够正常工作，需要定期对水轮机组的工作密封结构进行检修与更换，否则机组的漏水量增大会直接导致停机，但是检修与更换密封结构的时间一般都会达到数天，这直接影响到了水轮机组的发电效率与经济效益，同时提高了密封组件的检修与更换成本，因此需要提高水轮机组的密封性与可靠性，有效提高水轮机组的有效使用周期，为了解决这一问题，本发明提供了以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供以一种水轮电机主轴密封结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种水轮电机主轴密封结构，包括主轴、可拆卸套接在主轴上的轴套、设置在轴套外的密封骨架，密封骨架的一端通过螺栓与前端密封结构的外环固定在一起，前端密封结构压在轴套的上表面上；
所述前端密封结构的内环有内环端口，内环端口向内弯曲，前端密封结构的底面还设置有环状凸起；
所述中段密封腔由轴套、密封骨架、前端密封结构与尾部密封环组合形成，中段密封腔内设置有密封套环，密封套环近轴套的一端为内环面，内环面具有弹性，中段密封腔内填充有润滑脂；
所述尾部密封环包括内环与外环，内环与外环通过连接环同轴连接，内环的内壁上设置有密封环，内环套接在轴套上，外环固定在密封骨架上。
作为本发明的进一步方案，所述前端密封结构在未受力状态下，内环端口与环状凸起均正好贴在轴套的上表面上。
作为本发明的进一步方案，所述环状凸起靠近前端密封结构与密封骨架连接一端，环状凸起与内环端口之间保持距离。
作为本发明的进一步方案，所述密封骨架上还安装有支撑圆环，支撑圆环的外环固定在密封骨架上，支撑圆环设置在前端密封结构的下方用以支撑前端密封结构。
作为本发明的进一步方案，内环面为倾斜面且内环面的倾斜面朝向前端密封结构方向。
作为本发明的进一步方案，所述润滑脂采用抗水润滑脂。
作为本发明的进一步方案，所述内环内的密封环的内径小于轴套的外径，密封环与轴套过盈连接。
作为本发明的进一步方案，所述外环与密封骨架无缝满焊连接。
本发明的有益效果：本发明在工作时，可以通过前端密封结构起到初步的防水效果，并隔绝泥沙，防止泥沙进入密封结构的内部对密封结构造成摩擦损耗，同时中段密封腔与尾部密封环进一步起到密封防水的作用，可以有效防止水进入机坑，本发明还通过在主轴上套接轴套的方式来避免密封结构与主轴直接接触，减小了主轴的摩擦损耗，降低了密封结构的维护成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是尾部密封环的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种水轮电机主轴密封结构，如图1所示，包括可拆卸套接在水轮电机的主轴1上的轴套7，通过在主轴1上可拆卸套接有轴套7，直接避免了主轴1与密封组件之间的摩擦，降低了主轴1的摩擦损耗，降低了主轴1的维护成本，轴套7外设置有密封骨架2，密封骨架2的一端通过螺栓与前端密封结构3的外环固定在一起，前端密封结构3压在轴套7的上表面上。
所述前端密封结构3的内环(即远离密封骨架2的一端)的端部为内环端口32，内环端口32向内弯曲，即内环端口32对轴套7的上表面具有一个向下的压力，前端密封结构3的底面还设置有环状凸起31，前端密封结构3在未受力状态下，内环端口32与环状凸起31均正好贴在轴套7的上表面上，且环状凸起31靠近前端密封结构3与密封骨架2连接一端，环状凸起31与内环端口32之间保持距离，使前端密封结构3的内环部分可以充分发生形变，内环端口32紧密贴合在轴套7的上表面上，由于水轮电机处于水下，因此在工作时，抢断密封结构3会受到水压作用紧紧地贴在轴套7的上表面上，作为本发明的进一步方案，所述密封骨架2上还安装有支撑圆环21，支撑圆环21的外环固定在密封骨架2上，支撑圆环21设置在前端密封结构3的下方用以支撑前端密封结构3，防止前端密封结构3设置在中段密封腔41上方的部分变形导致环状凸起31与内环端口32无法与轴套7的上表面紧密贴合。
所述前端密封结构为橡胶制品，橡胶制品具有良好的耐热、耐磨、弹性与扯断强度，因此可以起到良好的密封效果。
所述中段密封腔41由轴套7、密封骨架2、前端密封结构3与尾部密封环6组合形成，中段密封腔41内设置有若干组密封套环4，密封套环4近轴套7的一端为内环面42，内环面42为倾斜面且内环面42的倾斜面朝向前端密封结构3方向，内环面42具有弹性，内环面42始终与轴套7之间保持良好的接触，中段密封腔41内填充有润滑脂，润滑脂的使用一方面可以提高中段密封腔41的密封效果，另一方面可以对内环面42与轴套7之间起到润滑作用，减少摩擦损耗，延长密封组件的使用寿命，由于内环面42的倾斜面朝向前端密封结构3方向，因此在外部隔水失效，外部水进入时，内环面42会由于水压作用与轴套7紧密贴合，减缓水进入机坑的速度，进一步提高了密封套环4的密封效果。
作为本发明的进一步方案，润滑脂采用抗水润滑脂，抗水润滑脂几乎不会溶解入水中，从而导致环境污染与润滑脂效果的降低。
如图2所示，所述尾部密封环6包括内环61与外环63，内环61与外环63通过连接环62同轴连接，内环61的内壁上设置有密封环64，密封环64为橡胶制品，具有良好的弹性与耐磨性质，内环61套接在轴套7上，外环63固定在密封骨架2上，其中内环61内的密封环64的内径小于轴套7的外径，即密封环64与轴套7过盈连接，为了保证尾部密封环6具有良好的密封效果，外环63与密封骨架2无缝满焊连接。
本发明在工作时，可以通过前端密封结构3起到初步的防水效果，并隔绝泥沙，防止泥沙进入密封结构的内部对密封结构造成摩擦损耗，同时中段密封腔41与尾部密封环6进一步起到密封防水的作用，可以有效防止水进入机坑。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种水轮电机主轴密封结构，其特征在于，包括主轴(1)、可拆卸套接在主轴(1)上的轴套(7)、设置在轴套(7)外的密封骨架(2)，密封骨架(2)的一端通过螺栓与前端密封结构(3)的外环固定在一起，前端密封结构(3)压在轴套(7)的上表面上；
所述前端密封结构(3)的内环有内环端口(32)，内环端口(32)向内弯曲，前端密封结构(3)的底面设置有环状凸起(31)；
所述前端密封结构(3)在未受力状态下，内环端口(32)与环状凸起(31)均正好贴在轴套(7)的上表面上；
所述轴套(7)、密封骨架(2)、前端密封结构(3)与尾部密封环(6)组合形成中段密封腔(41)，中段密封腔(41)内设置有密封套环(4)，密封套环(4)近轴套(7)的一端为内环面(42)，内环面(42)具有弹性，中段密封腔(41)内填充有润滑脂，所述内环面(42)为倾斜面且内环面(42)的倾斜面朝向前端密封结构(3)方向；
所述尾部密封环(6)包括内环(61)与外环(63)，内环(61)与外环(63)通过连接环(62)同轴连接，内环(61)的内壁上设置有密封环(64)，内环(61)套接在轴套(7)上，外环(63)固定在密封骨架(2)上，所述内环(61)内的密封环(64)的内径小于轴套(7)的外径，密封环(64)与轴套(7)过盈连接。
2.根据权利要求1所述的一种水轮电机主轴密封结构，其特征在于，所述环状凸起(31)靠近前端密封结构(3)与密封骨架(2)连接一端，环状凸起(31)与内环端口(32)之间保持距离。
3.根据权利要求1所述的一种水轮电机主轴密封结构，其特征在于，所述密封骨架(2)上安装有支撑圆环(21)，支撑圆环(21)的外环固定在密封骨架(2)上，支撑圆环(21)设置在前端密封结构(3)的下方用以支撑前端密封结构(3)。
4.根据权利要求1所述的一种水轮电机主轴密封结构，其特征在于，所述润滑脂采用抗水润滑脂。
5.根据权利要求1所述的一种水轮电机主轴密封结构，其特征在于，所述外环(63)与密封骨架(2)无缝满焊连接。
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