CN109780217B - 带导风结构的间隙式防油雾密封盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带导风结构的间隙式防油雾密封盖，设置在发电机转轴与油槽密封盖之间，在油槽密封盖的表面，靠近发电机转轴的位置，设置多块高度突出油槽密封盖表面的导风叶片，在导风叶片的旁边设置进风口，在发电机转轴自身旋转产生的气流被导风叶片引导进入进风口内；进风口与间隙连通，将外部气体通过该间隙进入油槽密封盖内部的油雾收集腔，油雾抽吸管路的进气端与油雾收集腔连通，油雾抽吸管路的另一端用于连接分离处理的油雾收集处理装置。本发明的密封结构，油槽密封盖与转轴之间不接触，仍然有间隙，靠转轴自身旋转产生的气流进行密封，避免了目前接触式密封因密封材料与转轴摩擦带来的磨损、摩擦生热等不利因素。

Description

带导风结构的间隙式防油雾密封盖

技术领域

本发明涉及一种水力或火力发电机组的密封结构，具体涉及一种带导风结构的间隙式防油雾密封盖。

背景技术

水轮发电机轴承一般采用自润滑滑动轴承，轴承瓦侵润在油槽的润滑油中。当机组运转时，一方面润滑油在油槽内被反复搅拌、撞击，产生大量气泡，这些气泡爆裂后就形成油雾；另一方面，轴承瓦的瓦面油膜局部处温度较高，润滑油在较高温度下汽化，也形成油雾。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，尤其是大型机组的线速度更高，润滑油更会四处溅射，产生的油雾更多，严重程度显著增加。大型机组的线速度大，油槽内的搅拌速度相应增大快，对搅拌和撞击作用力更大，极易出现溅油现象和油雾现象，既污染环境又可能引发绝缘事故。

为解决水轮发电机组溅油现象和油雾现象，以及污染环境、引发绝缘事故的问题，在水轮发电机转轴与密封结构存在间隙的情况下，现有技术中采用过外部补气、多层迷宫密封、接触试油挡、吸油雾装置等附属装置，对油雾进行封堵或进行分离处理，取得了一定的效果，但有时该效果不明显，部分油雾从转轴与密封结构的间隙之间沿轴向溢出，进入空气中污染环境；而且相对固定的密封件与转动的发电机转轴之间，属于动密封，密封件很容易磨损或失效；还有，密封件直接长时间、高频率与转动的发电机转轴之间碰撞、磨损后，会导致密封件与发电机转轴之间密封间隙永久性增大，进一步降低密封效果。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种适用于发电机转轴与密封盖之间的间隙密封结构，满足间隙密封需要的带导风结构的间隙式防油雾密封盖。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种带导风结构的间隙式防油雾密封盖，设置在发电机转轴与油槽密封盖之间，油槽密封盖下部空间形成盛放润滑油的油槽，在发电机转轴轴向方向，发电机转轴与油槽密封盖之间形成一道以上的间隙；其特征在于，在油槽密封盖的表面，靠近发电机转轴的位置，设置多块高度突出油槽密封盖表面的导风叶片，在导风叶片的旁边设置进风口，在发电机转轴自身旋转产生的气流被导风叶片引导进入进风口内；进风口与发电机转轴与油槽密封盖之间的间隙连通，将外部气体通过该间隙进入油槽密封盖内部的油雾收集腔，油雾抽吸管路的进气端与油雾收集腔连通，油雾抽吸管路的另一端用于连接对含油气体进行油雾分离处理的油雾收集处理装置。本发明的该种结构，油槽密封盖与转轴之间不接触，仍然有间隙，靠转轴自身旋转产生的气流进行密封，避免了目前接触式密封因密封材料与转轴摩擦带来的磨损、摩擦生热等不利因素。

进一步的特征在于，发电机转轴与油槽密封盖之间的间隙为三道，从上至下分别为第一间隙、第二间隙、第三间隙，第三间隙位于最下端与油槽连通；在第一间隙与第二间隙之间，设置有压力密封腔，从进风口进入的气体先汇入环形的压力密封腔内，再通过第二间隙进入油雾收集腔，油雾收集腔通过第三间隙与油槽连通。这样，密封盖上导风结构产生的风量与机组转速、导风结构相关，可以比较精确的进行计算，并与油雾抽吸管路的风量进行合理的匹配，避免风量过大带来的不利因数。

在油雾收集腔上靠近油雾抽吸管路进气端的位置设置回油孔，回油孔与

油槽连通。

在油槽密封盖与发电机转轴配合的圆形侧面，设置有螺旋槽，螺旋槽的旋向与发电机转轴的转动方向相同。这样，在发电机转轴自身旋转产生的气流作用下，被导风叶片阻挡进入进风口内的气流，在第一间隙以及螺旋槽内形成向下的螺旋状气流，将外部气体以螺旋状通过第一间隙以及螺旋槽进入油槽密封盖内部，有效避免油雾从密封盖与转轴间的第一间隙向上溢出，取得较好的密封效果。

所述导风叶片分别以电机转轴的径向对称设置。

所述导风叶片是薄片状，上端倾斜设置。

进风口的径向长度，小于或等于导风叶片的径向长度。

第二间隙的间隙距离，大于第一间隙的间隙距离。

与现有技术相比，本发明得到的带导风结构的间隙式防油雾密封盖具有如下优点：

1、在油槽密封盖与转轴之间不接触，仍然有间隙，靠转轴自身旋转产生的气流进行密封，避免了目前接触式密封因密封材料与转轴摩擦带来的磨损、摩擦生热等不利因素。

2、密封盖上导风结构产生的风量与机组转速、导风结构相关，可以比较精确的进行计算，并与油雾抽吸管路的风量进行合理的匹配，避免风量过大带来的不利因数。

3、油槽密封盖利用转轴带动的气流在若干导风叶片作用下，在油槽密封盖内的压力密封腔内形成一个整环的气压密封，有效避免油雾从密封盖与转轴间的间隙溢出，取得较好的密封效果。

4、在油槽密封盖与发电机转轴配合的第一间隙所处区域的圆形侧面，设置有螺旋槽，且螺旋槽的旋向与发电机转轴的转动方向相同，在发电机转轴自身旋转产生的气流作用下，被导风叶片阻挡进入进风口内的气流，在第一间隙以及螺旋槽内形成向下的螺旋状气流，将外部气体以螺旋状通过第一间隙以及螺旋槽进入油槽密封盖内部，有效避免油雾从密封盖与转轴间的第一间隙向上溢出，取得较好的密封效果。

附图说明

图1为本发明转轴与毛刷密封第一种结构工作状态示意图；

图2为本发明转轴与毛刷密封第二种结构工作状态示意图；

图3为毛刷密封结构局部放大图。

图中：1-发电机转轴、2-油槽密封盖、3-油槽、4-第一间隙、5-第二间隙、6-第三间隙、7-导风叶片、8-进风口、9-压力密封腔、10-油雾收集腔、11-油雾抽吸管路、12-回油孔、13-螺旋槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本实施例提供的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，设置在发电机转轴1与油槽密封盖2之间，油槽密封盖2下部空间形成盛放润滑油的油槽3，发电机转轴1的下部浸泡在润滑油中，起到润滑作用。

本发明的改进，是在发电机转轴1与油槽密封盖2的间隙之间，设置间隙密封结构，密封发电机转轴1与油槽密封盖2的间隙；在发电机转轴1轴向方向，发电机转轴1与油槽密封盖2之间形成一道以上的间隙，图中所示为三道间隙，从上至下分别为第一间隙4、第二间隙5、第三间隙6，即第一间隙4位于最上端与外部连通，第三间隙6位于最下端与油槽3连通；在油槽密封盖2的表面，靠近发电机转轴1的位置，设置多块高度突出油槽密封盖2表面的导风叶片7，在导风叶片7的旁边设置进风口8，在发电机转轴1自身旋转产生的气流被导风叶片7引导进入进风口8内，因此进风口8应设置在迎向发电机转轴1转动的方向；进风口8与发电机转轴1与油槽密封盖2之间的间隙连通（首先与最上端的间隙连通，图中第一间隙4），将外部气体通过间隙进入油槽密封盖2内部；在油槽密封盖2内设置有油雾收集腔10，进风口8通过第一间隙4与油雾收集腔10连通，油雾收集腔10下部与油槽3连通；油雾抽吸管路11的进气端与油雾收集腔10连通，油雾抽吸管路11的另一端用于连接对含油气体进行油雾分离处理的油雾收集处理装置，在油雾收集处理装置启动产生抽吸作用下，对油槽3内的含油气体产生抽吸作用，经过油雾抽吸管路11通入油雾收集处理装置内，进行油雾分离处理；油雾收集处理装置是现有技术，在此不做进一步介绍。第二间隙5的间隙距离，大于第一间隙4的间隙距离；这样使第一间隙4内的气体流速大于第二间隙5的气体流速，也能有效防止油雾从密封盖与转轴间的第一间隙4向上溢出。

进风口8通常是一个缝隙式结构，其具体的长宽等尺寸，与发电机转轴1转动速度、导风叶片7的高度和长度等尺寸、以及油雾抽吸管路11的尺寸和油雾收集处理装置的处理能力相适应和相配合，根据工艺要求具体设定。

导风叶片7设置在油槽密封盖2上，是固定的，不随发电机转轴1转动；根据发电机的型号大小等，可以设置为4块、8块等，分别以电机转轴1的径向对称设置。

在第一间隙4与第二间隙5之间，设置有压力密封腔9，从进风口8进入的气体通过第一间隙4先汇入环形的压力密封腔9内，再通过第二间隙5进入油雾收集腔10，油雾收集腔10通过第三间隙6与油槽3连通；在油雾收集腔10与从第三间隙6溢出的含油雾气体混合，经油雾抽吸管路11在油雾收集处理装置启动产生抽吸作用下，进行油雾分离处理。

在油雾收集腔10上靠近油雾抽吸管路11进气端的位置设置回油孔12，回油孔12与油槽3连通，将含油雾气中分离而聚集在油雾收集腔10的油液回流油槽3内。

在油槽密封盖2的侧面，即与发电机转轴1配合的圆形侧面（图中第一间隙4所处区域），设置有螺旋槽13，螺旋槽13的旋向与发电机转轴1的转动方向相同，上下相邻的两道螺旋槽13之间形成螺旋型的齿；在发电机转轴1自身旋转产生的气流作用下，被导风叶片7阻挡进入进风口8内的气流，在第一间隙4以及螺旋槽13内形成向下的螺旋状气流，将外部气体以螺旋状通过第一间隙4以及螺旋槽13进入油槽密封盖2内部，有效避免油雾从密封盖与转轴间的第一间隙4向上溢出，取得较好的密封效果。

所述导风叶片7可以是薄片状，上端倾斜设置，符合空气动力学，更便于引导气体。进风口8的径向长度，小于或等于导风叶片7的径向长度，这样便于被导风叶片7引导的气体进入进风口8，而且保持负压状态。

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 (8)

1.一种带导风结构的间隙式防油雾密封盖，设置在发电机转轴（1）与油槽密封盖（2）之间，油槽密封盖（2）下部空间形成盛放润滑油的油槽（3），在发电机转轴（1）轴向，发电机转轴（1）与油槽密封盖（2）之间形成一道以上的间隙；其特征在于，在油槽密封盖（2）的表面、靠近发电机转轴（1）的位置，设置多块高度突出油槽密封盖（2）表面的导风叶片（7），在导风叶片（7）的旁边设置进风口（8），发电机转轴（1）旋转产生的气流被导风叶片（7）引导进入进风口（8）内；进风口（8）与发电机转轴（1）和油槽密封盖（2）之间的间隙连通，将外部气体通过该间隙进入油槽密封盖（2）内部的油雾收集腔（10），油雾收集腔（10）下端与油槽（3）连通；油雾抽吸管路（11）的进气端与油雾收集腔（10）连通，油雾抽吸管路（11）的另一端用于连接对含油气体进行油雾分离处理的油雾收集处理装置。

2.根据权利要求1所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，发电机转轴（1）与油槽密封盖（2）之间的间隙为三道，从上至下分别为第一间隙（4）、第二间隙（5）、第三间隙（6），第三间隙（6）位于最下端与油槽（3）连通；在第一间隙（4）与第二间隙（5）之间，设置有压力密封腔（9），从进风口（8）进入的气体汇入环形的压力密封腔（9）内，再通过第二间隙（5）进入油雾收集腔（10），油雾收集腔（10）通过第三间隙（6）与油槽（3）连通。

3.根据权利要求2所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，在油雾收集腔（10）上靠近油雾抽吸管路（11）进气端的位置设置回油孔（12），回油孔（12）与油槽（3）连通。

4.根据权利要求1—3任一项所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，在油槽密封盖（2）与发电机转轴（1）配合的圆形侧面，设置有螺旋槽（13），螺旋槽（13）的旋向与发电机转轴（1）的转动方向相同。

5.根据权利要求1—3任一项所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，所述导风叶片（7）分别以电机转轴（1）的径向对称设置。

6.根据权利要求1—3任一项所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，所述导风叶片（7）是薄片状，上端倾斜设置。

7.根据权利要求6所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，进风口（8）的径向长度，小于或等于导风叶片（7）的径向长度。

8.根据权利要求2、3任一项所述的带导风结构的间隙式防油雾密封盖，其特征在于，第二间隙（5）的间隙距离，大于第一间隙（4）的间隙距离。