CN112901396B - 增压式水轮机主轴密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种增压式水轮机主轴密封装置，包括蜗壳以及尾水管，所述尾水管和所述蜗壳的出水口连通，所述蜗壳内设有主轴，所述主轴上设有转轮，所述转轮和所述蜗壳转动配合，所述转轮的上冠和所述蜗壳的前盖板之间形成容置腔，所述容置腔内设有推水盘，所述推水盘紧靠着所述前盖板固定于所述主轴。所述推水盘靠近所述前盖板的一侧设有渐开线形肋。与相关技术相比，本发明提供的增压式水轮机主轴密封装置具有简易、高效的技术特点，同时解决轴承冷却水易堵和浪费水能问题。

Description

增压式水轮机主轴密封装置
技术领域
本发明涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种增压式水轮机主轴密封装置。
背景技术
在传统的水轮机设计制造中，主轴密封装置一般采用接触式，如盘根密封、端面密封、径向密封、滑环密封等等。在近期则出现了泵板密封、反螺旋密封等非接触密封的应用实例。从各种密封形式应用结果来看，接触式密封结构简单，安装方便但容易磨损且摩擦损失大，现有的非接触式密封则存在着结构复杂、安装要求高、低速密封效果差等缺点。
因此，有必要提供一种新型的增压式水轮机主轴密封装置，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的增压式水轮机主轴密封装置，其具有简易、高效的技术特点，同时解决轴承冷却水易堵和浪费水能问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种增压式水轮机主轴密封装置，包括带有内腔的蜗壳以及与所述蜗壳连接的尾水管，所述尾水管和所述蜗壳连通，所述蜗壳内设有主轴，所述主轴上设有转轮，所述转轮和所述蜗壳转动配合，所述转轮的上冠和所述蜗壳的前盖板之间形成容置腔，所述容置腔内设有推水盘，所述推水盘紧靠着所述前盖板固定于所述主轴；
所述推水盘靠近所述转轮的一侧制成光滑平面，所述推水盘靠近所述前盖板的一侧设有渐开线形肋，肋高为2-4mm；所述前盖板靠近所述推水盘的一侧制成镜平面，镜平面到渐开线形肋之间的配合间隙为0.12-0.16mm。
进一步，所述推水盘的外圆柱面与所述前盖板围成蜗形空腔，所述前盖板位于所述蜗形空腔的大头处开设出水口，出水口用管道连至轴承冷却器入口。
进一步，所述线形肋还包括其他具有径向推力的线形肋。
与相关技术相比较，本发明的增压式水轮机主轴密封装置属于非接触密封的一种，利用推水密封原理装有推水盘，借径向推水作用止水，转轮上冠迷宫漏水不能流至主轴与前盖板之间的间隙；简易、耐用、高效、主轴密封滴水不漏；蜗形空腔收集旋转水流提高排水压力，供作轴承冷却水源，代替压力管道取水，具有清洁不堵、开机自动供水、停机自动停水、提高水能利用率的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明中增压式水轮机主轴密封装置的结构示意图；
图2为本发明中实施例一的推水盘的结构示意图；
图3为本发明中实施例二的推水盘的结构示意图；
图4为本发明中实施例三的推水盘的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做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。
请参阅图1，本发明提供了一种增压式水轮机主轴密封装置，包括带有内腔的蜗壳1以及与所述蜗壳1连接的尾水管2，所述尾水管2和所述蜗壳1连通形成水流通道，所述蜗壳1内设有主轴3，所述主轴3上设有转轮4，所述转轮4和所述蜗壳1转动配合，水流冲击所述转轮4运动，所述转轮4带动所述主轴3旋转。
所述转轮4的上冠5和所述蜗壳1的前盖板6之间形成容置腔7，所述容置腔7内设有推水盘8，所述推水盘8紧靠着所述前盖板6固定于所述主轴3；所述推水盘8的外圆柱面与所述前盖板6围成蜗形空腔10，所述前盖板6位于所述蜗形空腔10的大头处开设出水口11，所述出水口11用管道连至轴承冷却器入口。
所述推水盘8靠近所述转轮4的一侧制成光滑平面，所述推水盘8靠近所述前盖板6的一侧设有线形肋9，所述前盖板6靠近所述推水盘8的一侧制成镜平面；所述线形肋9采用渐开线形肋或其他具有径向推力的线形肋。
所述线形肋9的高度度为2-4mm。优选的，所述线形肋9的高度为3mm。本申请中优选渐开线形肋，从主轴3与推水盘8配合处向外延伸，使得渗透到蜗形空腔10的水沿着肋导向，水流不断受到推水盘及其肋给出的作用力，如旋流力或者径向力，阻止水从前盖板6和主轴3之间的间隙泄漏，达到止漏目的，同时，蜗形空腔10收集旋转水流导向出水口11并提高出水压力。
所述线形肋9远离所述推水盘8的一侧端面到所述前盖板6的镜平面之间的间距为0.12-0.16mm。优选的，所述线性肋9到所述前盖板6之间的间距为0.15mm。间距太大推水效果差，间距太小则引起摩擦，0.15mm间距时推水盘具有较佳工作效果。
具体的，由于水流在冲击所述转轮4的过程中，会沿所述转轮4的前迷宫环渗漏出水进入转轮和蜗壳的前盖板之间，因推水盘8随主轴旋转，推水盘8上渐开线形肋9把水推向蜗形空腔10而不能流向主轴3与前盖板6之间隙，从而达到理想止水效果。同时蜗形空腔10汇集环形水流提高出口水压，排水压力满足冷却水源压力要求。将排水导入轴承冷却器，代替原压力管道取用冷却水方式。节约出的水便进入水轮机转轮，提高水能利用率。迷宫渗漏水清洁不会出现堵塞冷却口现象，而且开机有水，停机无水，无需安装阀门，具有全自动供应冷却水，经久耐用无需清理维修和提高水轮机效率的特点。
请参阅图2，作为本发明的实施例一，所述线形肋9采用渐开线形肋。
所述线形肋9以所述主轴3的外侧圆周为基圆，然后将所述主轴3的外侧圆周作等分，等分需求可以根据实际情况进行增减，取其中一个任意等分点为切点，即作起点，自切点起量取周长的一个等分得点1；在第二条切线上，自切点起量取周长的两个等分得点2；依此类推得点3、4、……等，以点落到所述推水盘8的外侧圆周为终点，用样条曲线将点连接起来即可形成渐开线。对应的将每个等分点做上述操作即可形成多个可渐开线形肋。
请参阅图3，作为本发明的实施例二为所述渐开线形肋的另一种可替换方式，即可以将每个等分点做切线，切线以等分点为起点，推水盘的外侧圆周为终点，沿每个等分点做切线可得多个呈一定角度倾斜的加强肋，多个加强肋共同形成渐开线形。
请参阅图4，作为本发明的实施例三，所述线形肋9采用其他具有径向推力的线形肋。
所述线形肋9以所述主轴3的外侧圆周为基圆，然后将所述主轴3的外侧圆周外侧圆周作等分，然后以所述主轴3的外侧圆周的等分点为起点，向所述推水盘8的外侧圆周作抛物线制作加强肋。
与相关技术相比较，本发明的增压式水轮机主轴密封装置属于非接触密封的一种，利用推水密封原理装有推水盘，借径向推水作用止水，简易、耐用、高效、主轴密封滴水不漏；蜗形空腔收集旋转水流提高排水压力，供作轴承冷却水源，代替压力管道取水，提高水能利用率的特点。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种增压式水轮机主轴密封装置，包括带有内腔的蜗壳以及与所述蜗壳连接的尾水管，所述尾水管和所述蜗壳连通，所述蜗壳内设有主轴，所述主轴上设有转轮，所述转轮和所述蜗壳转动配合，其特征在于，所述转轮的上冠和所述蜗壳的前盖板之间形成容置腔，所述容置腔内设有推水盘，所述推水盘紧靠着所述前盖板固定于所述主轴；
所述推水盘靠近所述转轮的一侧制成光滑平面，所述推水盘靠近所述前盖板的一侧设有渐开线形肋，肋高为2-4mm；所述前盖板靠近所述推水盘的一侧制成镜平面，镜平面到渐开线形肋之间的配合间隙为0.12-0.16mm。
2.根据权利要求1所述的增压式水轮机主轴密封装置，其特征在于，所述推水盘的外圆柱面与所述前盖板围成蜗形空腔，所述前盖板位于所述蜗形空腔的大头处开设出水口，出水口用管道连至轴承冷却器入口。
3.根据权利要求2所述的增压式水轮机主轴密封装置，其特征在于，所述线形肋还包括其他具有径向推力的线形肋。
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