CN114876700A - 基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，包括以下步骤：当需要对水轮机进行检修时，通过在主轴的两侧安装挤压机构，挤压机构用于对主轴进行挤压使得减缓主轴旋转的速度；通过在主轴上设置若干个固定孔，通过在主轴的四周安装固定机构，通过将固定机构插入固定孔内部实现对主轴的固定；通过在主轴上设置密封机构，通过开启供气机构向密封机构内部输送压缩空气，通过密封机构与主轴的外壁贴合实现水轮机的密封，解决了现有水轮机检修时水轮机叶片仍然带动主轴转动，导致主轴与密封套之间的密封性能较差，进而导致达不到充分检修水轮机的目的。

Description

基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置

技术领域

本发明涉及水轮机领域，具体而言，涉及基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置。

背景技术

水轮机主轴密封指的是位于水轮机转轮上部、导轴承下部之间的密封结构，其目的是防止水轮机组在运行过程中发生漏水现象，由于水轮机主轴密封属于旋转运动式密封，因而水轮机主轴的密封结构分为接触式密封和非接触式密封两种，接触式密封是将密封座上固定的高分子材料密封圈直接与主轴上的转动环进行端面接触密封，这种密封结构仅适合在含沙量较低的河流上使用，在含沙量较大的河流上使用时，因泥沙作用，高分子材料密封圈的磨损非常严重、无法有效适用，非接触式密封适用于含沙量较大的河流，以及适用于河流情况较为复杂的区域。

但无论是现有技术中的接触式密封和非接触式密封两种密封方式，虽然对水轮机的主轴进行密封，但是水轮机的主轴始终在不停的旋转，当需要对水轮机进行充分的检测时，主轴的旋转导致水轮机的部分检测难以进行充分实现，通过完全拆卸水轮机进行彻底的检测，但拆卸水轮机的工程太大导致难以实现，以及需要花费大量的人力以及物力，因此，为了解决现有水轮机检修时水轮机叶片仍然带动主轴转动，导致主轴与密封套之间的密封性能较差，进而导致达不到充分检修水轮机的目的；设置了本申请的技术方案。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，本发明的目的在于：提供了基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，解决了现有水轮机检修时水轮机叶片仍然带动主轴转动，导致主轴与密封套之间的密封性能较差，进而导致达不到充分检修水轮机的目的。

本发明采用的技术方案如下：

基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，包括以下步骤：

S1：当需要对水轮机进行检修时，通过在主轴的两侧安装挤压机构，挤压机构用于对主轴进行挤压使得减缓主轴旋转的速度；

S2：通过在主轴上设置若干个固定孔，通过在主轴的四周安装固定机构，通过将固定机构插入固定孔内部实现对主轴的固定；

S3：通过在主轴上设置密封机构，通过开启供气机构向密封机构内部输送压缩空气，通过密封机构与主轴的外壁贴合实现水轮机的密封。

本发明的工作原理为：现有水轮机检修时水轮机叶片仍然带动主轴转动，导致主轴与密封套之间的密封性能较差，进而导致达不到充分检修水轮机的目的，为了解决上述的技术问题，现在设置了一种基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，当需要对水轮机进行检修时，通过在主轴的两侧安装挤压机构，通过启动挤压机构与主轴的两侧贴合并且对主轴进行挤压，挤压机构用于对主轴进行挤压使得减缓主轴旋转的速度，使得水轮机叶片带动主轴旋转的转速变慢，进而变得几乎趋近于停止的状态，通过预设在主轴上设置若干个固定孔，通过在主轴的四周安装固定机构，通过将固定机构插入固定孔内部，实现对主轴的完全固定，避免了水轮机叶片带动主轴进行旋转，通过在主轴上设置密封机构，通过开启供气机构向密封机构内部输送压缩空气，通过密封机构与主轴的外壁贴合实现水轮机的密封，优选的，当主轴固定后通过接触式密封或者非接触式密封两种密封，都便于实现对水轮机主轴的密封处理，因此便于实现充分检修水轮机的目的。

进一步地：挤压机构位于密封机构与水轮机叶片之间，挤压机构包括至少两个液压泵、驱动腔体，液压泵、驱动腔体分别位于主轴的两侧，液压泵分别与两侧的驱动腔体连接，驱动腔体的内部连接有第一伸缩轴，第一伸缩轴的前端连接有挤压套，挤压套的形状与主轴外壁的形状相匹配。

进一步地：挤压套的内壁上设有若干条第一防滑齿，若干个第一防滑齿均布在挤压套上。

进一步地：固定机构位于密封机构与挤压机构之间，固定机构包括若干个伸缩气缸，伸缩气缸环绕主轴位于一圆上，伸缩气缸的内部连接有第二伸缩轴，第二伸缩轴前端的形状与固定孔的形状相匹配，第二伸缩轴伸出时插入固定孔内部。

进一步地：第二伸缩轴的形状为圆柱体，固定孔内壁的形状为圆形。

进一步地：密封机构位于水轮机叶片的一侧，密封机构包括密封套，密封套的形状与主轴的形状相匹配，密封套的内壁与主轴的外壁贴合连接，密封套的外壁连接有密封体，密封体的形状与密封套的形状相匹配。

进一步地：密封套与密封体之间设有密封带，密封带内部设有密封压缩空气的空间，密封带充气后的形状为矩形体，密封体内部设有供密封带充气后的矩形空间，密封带充气后与矩形空间以及密封套紧密贴合，密封带上连通有通气管，密封体上设有供通气管通过的通道。

进一步地：密封带的外壁上设有若干条第二防滑齿，第二防滑齿均布在密封带上。

进一步地：密封带环绕密封套形成一个封闭的圆环，密封带的外壁与密封套的外壁接触连接。

本发明实施例的有益效果是：

1.基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，通过将固定机构插入固定孔内部，实现对主轴的完全固定，当主轴固定后通过接触式密封或者非接触式密封两种密封，都便于实现对水轮机主轴的密封处理，因此便于实现充分检修水轮机的目的；

2.本发明中通过挤压套对主轴进行减速后，便于将固定机构插入主轴上的固定孔内部，避免了主轴转速过快导致固定机构难以插入主轴的问题，进而通过挤压机构与固定机构的相互配合，便于充分限制主轴的转动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图中标记：1-主轴，2-固定孔，3-液压泵，4-驱动腔体，5-第一伸缩轴，6-挤压套，7-第一防滑齿，8-伸缩气缸，9-第二伸缩轴，10-密封套，11-密封体，12-密封带，13-第二防滑齿。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本发明基于空气密封的水轮机检修密封方法及装置，如图1所示，包括以下步骤：

S1：当需要对水轮机进行检修时，通过在主轴1的两侧安装挤压机构，挤压机构用于对主轴1进行挤压使得减缓主轴1旋转的速度；

S2：通过在主轴1上设置若干个固定孔2，通过在主轴1的四周安装固定机构，通过将固定机构插入固定孔2内部实现对主轴1的固定；

S3：通过在主轴1上设置密封机构，通过开启供气机构向密封机构内部输送压缩空气，通过密封机构与主轴1的外壁贴合实现水轮机的密封。

本实施例的具体实现方式为：当需要对水轮机进行检修时，通过在主轴的两侧安装挤压机构，通过启动挤压机构与主轴的两侧贴合并且对主轴进行挤压，挤压机构用于对主轴进行挤压使得减缓主轴旋转的速度，使得水轮机叶片带动主轴旋转的转速变慢，进而变得几乎趋近于停止的状态，通过预设在主轴上设置若干个固定孔，通过在主轴的四周安装固定机构，通过将固定机构插入固定孔内部，实现对主轴的完全固定，避免了水轮机叶片带动主轴进行旋转，通过在主轴上设置密封机构，通过开启供气机构向密封机构内部输送压缩空气，通过密封机构与主轴的外壁贴合实现水轮机的密封，优选的，当主轴固定后通过接触式密封或者非接触式密封两种密封，都便于实现对水轮机主轴的密封处理，因此便于实现充分检修水轮机的目的。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，如图1所示，挤压机构位于密封机构与水轮机叶片之间，挤压机构包括至少两个液压泵3、驱动腔体4，液压泵3、驱动腔体4分别位于主轴1的两侧，液压泵3分别与两侧的驱动腔体4连接，驱动腔体4的内部连接有第一伸缩轴5，第一伸缩轴5的前端连接有挤压套6，挤压套6的形状与主轴1外壁的形状相匹配，挤压套6的内壁上设有若干条第一防滑齿7，若干个第一防滑齿7均布在挤压套6上。

本实施例的具体实现方式为：液压泵、驱动腔体分别安装于主轴的两侧，液压泵用于为驱动腔体提供液压油，驱动腔体用于带动第一伸缩轴伸出、收缩，第一伸缩轴用于带动挤压套向前运动将主轴挤压在两侧的挤压套之间，优选的，两侧的挤压套相对设置，当第一伸缩轴带动挤压套向前运动时，通过两侧挤压套便于压缩主轴，进而便于逐步挤压主轴，使得减缓主轴的转速直到主轴的转速趋近于停止。

挤压套内壁设置的若干条第一防滑齿用于与主轴的外壁接触，通过设置的第一防滑齿便于增加挤压套与主轴挤压时产生的摩擦力，通过设置若干条第一防滑齿相当于增加挤压套内壁的摩擦系数，通过挤压套对主轴进行减速后，便于将固定机构插入主轴上的固定孔内部，避免了主轴转速过快导致固定机构难以插入主轴的问题，进而通过挤压机构与固定机构的相互配合，便于充分限制主轴的转动。

实施例三

本实施例在上述实施例的基础上，如图1所示，固定机构位于密封机构与挤压机构之间，固定机构包括若干个伸缩气缸8，伸缩气缸8环绕主轴1位于一圆上，伸缩气缸8的内部连接有第二伸缩轴9，第二伸缩轴9前端的形状与固定孔2的形状相匹配，第二伸缩轴9伸出时插入固定孔2内部，第二伸缩轴9的形状为圆柱体，固定孔2内壁的形状为圆形。

本实施例的具体实现方式为：伸缩气缸安装与主轴的四周，伸缩气缸用于带动第二伸缩轴快速的伸出、收缩，第二伸缩轴伸出将前端快速的插入固定孔内部，通过将若干根第二伸缩轴插入固定孔内部便于实现第二伸缩轴与主轴的固定连接，通过第二伸缩轴与固定孔连接后便于减少挤压机构需要固定主轴的压力，使得挤压机构只需要挤压主轴机构，避免了挤压机构还需要限制主轴的转动，甚至将主轴的转动限制到趋近于停止的状态。

通过设置第二伸缩轴的形状为圆柱体，当第二伸缩轴伸出时便于第二伸缩轴的前端插入固定孔固定，通过设置第二伸缩轴为圆柱体，避免了第二伸缩轴具有棱角的问题，避免了难以将第二伸缩轴插入固定孔内部，通过固定孔内壁的形状为圆形，使得固定孔充分与第二伸缩轴的前端连接在在一起，避免了第二伸缩轴与固定孔之间具有较大的间隙，避免了通过若干根第二伸缩轴难以限制主轴转动的问题。

实施例四

本实施例在上述实施例的基础上，如图1所示，密封机构位于水轮机叶片的一侧，密封机构包括密封套10，密封套10的形状与主轴1的形状相匹配，密封套10的内壁与主轴1的外壁贴合连接，密封套10的外壁连接有密封体11，密封体11的形状与密封套10的形状相匹配，密封套10与密封体11之间设有密封带12，密封带12内部设有密封压缩空气的空间，密封带12充气后的形状为矩形体，密封体11内部设有供密封带12充气后的矩形空间，密封带12充气后与矩形空间以及密封套10紧密贴合，密封带12上连通有通气管，密封体11上设有供通气管通过的通道。

密封带12的外壁上设有若干条第二防滑齿13，第二防滑齿13均布在密封带12上，密封带12环绕密封套10形成一个封闭的圆环，密封带12的外壁与密封套10的外壁接触连接。

本实施例的具体实现方式为：密封套用于直接与主轴的外壁贴合，通过密封套外部连接的密封体便于固定密封套，使得密封套与主轴紧密的贴合在一起，通过密封套与密封体之间设置密封带，密封带内部用于储存压缩空气，压缩空气用于增加密封带内部的压力，通过密封带作为载体便于将压缩空气产生压力传递到密封套上，通过密封带内部冲入压缩空气后，使得密封带的的外壁与矩形空间以及密封套紧密贴合在一起，进而通过压缩空气的压力，使得矩形空间内部有限的空间将挤压力反弹到密封套上，使得密封套与主轴紧密的贴合在一起，避免了水体通过主轴与密封套之间的间隙进入水轮机主体部分，通过密封带充气后为矩形体，使得密封带充气后与密封套接触的面积足够大，使得充分挤压密封套，通气管用于向密封带内部输送压缩空气以及将密封带内部的压缩空气排出，通道用于供通气管通过。

密封带的外壁上用于设置若干条第二防滑齿，第二防滑齿用于增加密封带外壁的摩擦系数，进而使得增加密封带与密封套之间的摩擦力，避免了密封带挤压密封套的过程中发生移动的问题，使得将密封套与主轴紧密的贴合在一起，通过第二防滑齿均布在密封带上，使得增加密封带与矩形空间之间的摩擦力，通过密封带环绕密封套形成一个封闭的圆环，当密封带内部通入压缩空气时，通过密封带便于对密封套形成一个环形的挤压力，使得密封套的一圈均与主轴紧密的贴合在一起，避免了水体穿过密封套与主轴之间的间隙。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于空气密封的水轮机检修密封方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：当需要对水轮机进行检修时，通过在主轴(1)的两侧安装挤压机构，挤压机构用于对主轴(1)进行挤压使得减缓主轴(1)旋转的速度；

S2：通过在主轴(1)上设置若干个固定孔(2)，通过在主轴(1)的四周安装固定机构，通过将固定机构插入固定孔(2)内部实现对主轴(1)的固定；

S3：通过在主轴(1)上设置密封机构，通过开启供气机构向密封机构内部输送压缩空气，通过密封机构与主轴(1)的外壁贴合实现水轮机的密封。

2.根据权利要求1所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：挤压机构位于密封机构与水轮机叶片之间，挤压机构包括至少两个液压泵(3)、驱动腔体(4)，液压泵(3)、驱动腔体(4)分别位于主轴(1)的两侧，液压泵(3)分别与两侧的驱动腔体(4)连接，驱动腔体(4)的内部连接有第一伸缩轴(5)，第一伸缩轴(5)的前端连接有挤压套(6)，挤压套(6)的形状与主轴(1)外壁的形状相匹配。

3.根据权利要求2所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：挤压套(6)的内壁上设有若干条第一防滑齿(7)，若干个第一防滑齿(7)均布在挤压套(6)上。

4.根据权利要求1所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：固定机构位于密封机构与挤压机构之间，固定机构包括若干个伸缩气缸(8)，伸缩气缸(8)环绕主轴(1)位于一圆上，伸缩气缸(8)的内部连接有第二伸缩轴(9)，第二伸缩轴(9)前端的形状与固定孔(2)的形状相匹配，第二伸缩轴(9)伸出时插入固定孔(2)内部。

5.根据权利要求4所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：第二伸缩轴(9)的形状为圆柱体，固定孔(2)内壁的形状为圆形。

6.根据权利要求1所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：密封机构位于水轮机叶片的一侧，密封机构包括密封套(10)，密封套(10)的形状与主轴(1)的形状相匹配，密封套(10)的内壁与主轴(1)的外壁贴合连接，密封套(10)的外壁连接有密封体(11)，密封体(11)的形状与密封套(10)的形状相匹配。

7.根据权利要求6所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：密封套(10)与密封体(11)之间设有密封带(12)，密封带(12)内部设有密封压缩空气的空间，密封带(12)充气后的形状为矩形体，密封体(11)内部设有供密封带(12)充气后的矩形空间，密封带(12)充气后与矩形空间以及密封套(10)紧密贴合，密封带(12)上连通有通气管，密封体(11)上设有供通气管通过的通道。

8.根据权利要求7所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：密封带(12)的外壁上设有若干条第二防滑齿(13)，第二防滑齿(13)均布在密封带(12)上。

9.根据权利要求7所述的基于空气密封的水轮机检修密封装置，其特征在于：密封带(12)环绕密封套(10)形成一个封闭的圆环，密封带(12)的外壁与密封套(10)的外壁接触连接。

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