CN203248722U - 防油雾装置 - Google Patents

Abstract

一种防油雾装置，环形的密封筒体和法兰盘状的密封外体，密封筒体的一端用螺栓与密封外体的内沿连接，在密封筒体内穿过发电机的转轴。在密封外体上面装有呼吸器，在转轴表面装有甩油环；在密封筒体的内周面设有上腔室和下腔室，在上腔室和下腔室之间以及两侧的密封凹槽内均装有密封齿，设有在密封外体的内沿装有与该甩油环相对应的油雾吸收层；在密封外体上装有吸油雾自动处理装置和送风装置，在上腔室设有与送风装置连接的进气接口；在下腔室设有与吸油雾自动处理装置连接的吸油雾接口。优点是：设计巧妙、结构合理、它包含动静结合处真实运行工况下可能需要的所有功能，从而达到长期有效的理想密封效果，减少环境污染，保证设备高效、安全运行。

Description

防油雾装置

技术领域

本实用新型涉及一种防油雾装置，主要用于大型发电机组转轴轴承的密封。

背景技术

目前，大型发电机组典型的密封形式为梳齿式密封，迷宫式、接触式、非接触式等。

梳齿式密封结构，在设计时梳齿与轴之间必需应保持一定的间隙，间隙大了，使大量的润滑油外漏，间隙小了，梳齿容易与转轴之间摩擦产生热量，影响机组安全运行。由于产品加工精度等原因，这种密封形式增加了安装调试的难度。

迷宫式密封结构，采用填料毛毡来阻止润滑油外漏。在实际应用过程中也存在着一些问题，毛毡填的太少很难起到密封的作用。毛毡填的太多，压得太紧，在机组高速运行过程中，毛毡与大轴之间摩擦产生热量会产生冒烟现象，很难阻止润滑油外漏。

接触式密封结构，密封齿两侧没有密封措施，密封介质也会通过间隙外漏，密封齿定位形式采用小螺丝定位结构。在发电机组使用过程中，一但固定密封齿小螺丝松动，掉到发电机内，将造成重大安全事故。

大型旋转机械轴承在运行过程中，由于机组转子在运行中都存在着摆动现象，转子轴的间隙在实际运行时不能保证设计间隙及安装间隙。如果间隙过小，在机组运行过程中由于转轴偏摆会出现转轴与密封体之间碰撞磨擦产生温度升高；间隙过大，润滑油容易泄漏，加上转轴在运行过程中时大时小无法补偿，水电机组内部发生的油雾逸出现象，使油雾从与转轴的间隙中逸出，在机组运行过程中产生负压的影响，油槽内进出的循环油流处于紊流状态，油分子之间及动静部件与油之间碰撞冲击，均会使循环油汽化产生油雾，通过狭隙溢出，以至产生大量润滑油、油雾泄漏现象。

大型旋转设备在运行过程中，难免会出现漏油、甩油现象，使发电机表面不清洁，润滑油及油雾外漏后造成转子线棒、引线转子磁极及转子轮辐的污染，油雾与灰尘在定子铁心通风沟和转子磁极通风沟处堆积，造成发电机通风散热变差，严重影响发电机散热效果。机组由于碳刷、制动刹车未与发电机完全隔离，运行中产生的碳尘部分进入到发电机内，机架、底板支架或支臂表面形成黑色堆积油污层，还有电机碳刷与滑环处，碳刷架及空气冷却的散热翅片上出现油滴现象，侵入绝缘内部的油将造成内部导体与外部绝缘表面电位相等，成为等电位体，它将对发电机的护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环产生附加应力而导致裂纹等危害。油雾和灰尘长期吸附在绝缘层上，将对发电线棒等绝缘造成腐蚀，绝缘性能下降，加速老化，影响发电机的使用寿命，极易造成电机线圈短路及击穿放炮。漏油、甩油现象对大型发电机组的运行是十分不利的，使机内透平油损耗大，造成发电机组运行环境不好，需要经常向机内增加润滑油，增加了日常维修维护的工作量。也大大增加了发电机的检修次数，即费工费时，也增加了机组的运行成本。对河水、河道环境也造成了污染。对发电机的安全稳定可靠运行带来潜在的危害，威胁发电机的安全。

发明内容

本实用新型针对大型旋转机械轴承密封普遍存在着油雾逸出问题，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种防油雾装置。

本实用新型的技术方案是：一种防油雾装置，包括环形的密封筒体和法兰盘状的密封外体，密封筒体的一端用螺栓与密封外体的内沿连接，在密封筒体内穿过发电机的转轴，其特征在于，在所述的密封外体上面装有呼吸器，在转轴表面装有甩油环；在所述的密封筒体的内周面设有上腔室和下腔室，在上腔室和下腔室之间以及两侧的密封凹槽内均装有密封齿，在密封外体的内沿装有与该甩油环相对应的油雾吸收层；在该密封外体上装有吸油雾自动处理装置和送风装置，在该上腔室设有与送风装置连接的进气接口；在该下腔室设有与该吸油雾自动处理装置连接的吸油雾接口。

所述的密封齿共设有四道：在所述的上腔室的上边设有两道密封齿，在上腔室与下腔室之间、以及下腔室的下边分别设有一道密封齿。

所述的密封齿与转轴接触的一端为尖齿形状。

在所述的密封筒体的外周面装有数个沿圆周均布的、能够调整密封齿与转轴间隙的密封齿间隙调整装置。

所述的密封齿间隙调整装置包括精确移动杆、数字显示屏、调整旋钮、固定块和旋转滑块，固定块与所述的密封筒体的外侧连接；精确移动杆的内端滑动穿过固定块的径向孔，并与所述的密封齿的外端连接；该固定块的外端通过旋转滑块与调整旋钮转动连接；该精确移动杆的外端的螺纹穿过调整旋钮的螺孔；在该固定块的内侧和外侧分别装有位移传感器和数字显示屏，二者电连接。

在所述的下腔室装有油雾探测装置和温度探测装置。

所述的吸油雾自动处理装置包括油雾处理外壳、吸气接口、一次滤油装置、二次滤油装置、吸气泵、出口空气滤网、吸气泵出口和重力释放器，在油雾处理外壳的一端装有出口空气滤网，在该出口空气滤网内装有吸气泵；在油雾处理外壳的另一端装有吸气接口，在吸气接口的内端装有一次滤油装置和二次滤油装置，二次滤油装置的出口与吸气泵出口均与设在油雾处理外壳下侧的重力释放器连通。

所述的呼吸器包括顶盖、密封圈、呼吸器外壳、吸油雾板、挡圈、折流板、法兰，在筒形的呼吸器外壳的底端设有法兰，在呼吸器外壳内的下部装有数个折流板，在折流板的上方通过数个挡圈间隔安装数个吸油雾板；在呼吸器外壳的顶端通过螺纹连接顶盖，在呼吸器外壳与顶盖之间装有密封圈，在顶盖的中央设有通气孔。

所述的送风装置包括送风装置外壳、风机、挡风板滤网，在送风装置外壳的两端分别装有出风口和挡风板滤网，在该挡风板滤网内安装风机，该风机的出风口与出风口的内端连接。

在所述的上腔室最上边的一道或全部四道密封齿的底端装有数个沿圆周均布的衡力弹簧。

本实用新型的优点是：结构合理，安装调试方便。它包含动静结合处真实运行工况下可能需要的所有功能，从而达到长期有效的理想密封效果，减少环境污染，保证设备高效、安全运行。

附图说明

图1是本实用新型上面的总体结构示意图；

图2是图1的A-A（旋转）剖视图；

图3是图1的B-B（旋转）剖视图；

图4是图1的C-C（旋转）剖视图；

图5是图4中P处（密封齿间隙调整装置）的放大图；

图6是本实用新型的油雾自动处理装置的总体结构示意图；

图7是本实用新型的送风装置的总体结构示意图；

图8是本实用新型的呼吸器的总体结构示意图。

附图标记说明：1、转轴，2、甩油环，3、油雾探测装置，4、温度探测装置，5、密封齿，6、衡力弹簧，7、吸油雾接口（2处），8、油雾自动处理装置，81、油雾处理外壳，82、吸气接口，83、一次滤油装置，84、二次滤油装置，86、吸气泵，87、出口空气滤网，88、吸气泵出口，9、重力释放器，10、送风装置，101、送风装置外壳，103、风机，104、挡风板滤网，105、出风口，11、进气接口（2处），12、呼吸器，13、密封齿间隙调整装置，131、精确移动杆，132、数字显示屏，133、调整旋钮，134、固定块，135、旋转滑块（或轴承），136、位移传感器，14、油雾吸收层，15、密封外体，19、上腔室，20、下腔室，21、密封筒体。

具体实施方式

参见图1～图8，本实用新型一种防油雾装置，环形的密封筒体21和法兰盘状的密封外体15，密封筒体21的一端用螺栓与密封外体15的内沿连接，在密封筒体21内穿过发电机的转轴1，其特征在于，在所述的密封外体15上面装有呼吸器12，在转轴1表面装有甩油环2；在所述的密封筒体21的内周面设有上腔室19和下腔室20，在上腔室19和下腔室20之间以及两侧的密封凹槽内均装有密封齿5，设有在密封外体15的内沿装有与该甩油环2相对应的油雾吸收层14；在该密封外体15上装有吸油雾自动处理装置8和送风装置10，在该上腔室19设有与送风装置10连接的进气接口11；在该下腔室20设有与吸油雾自动处理装置8连接的吸油雾接口7。

在密封外体15上面装有呼吸器12，转轴1处加装了甩油环2，防止润滑油顺轴向上攀爬。甩油环2相对面贴有油雾吸收层14，有效的吸收甩油环甩出的油滴，预防油滴四处飞溅。密封外体15与转轴1之间采用上、下两道腔室19、四道密封齿5形式的密封结构，在上腔室19设有进气接口11，在下腔室20设有吸油雾接口7。密封间隙的最外面采用两层有效密封齿5，密封齿5与转轴1接触采用尖齿形状，减少与转轴1之间摩擦产生的热量，也能起到良好密封的作用。

在所述的密封筒体21的外周面装有数个沿圆周均布的、能够调整密封齿与转轴间隙的密封齿间隙调整装置13。

在密封外体下腔室20装有温度探测装置4，油雾探测装置3，吸油雾自动处理装置8，集油重力释放器9。在密封外体上腔室19装有送风装置10。机组在运行过程中，上腔室19安装的送风装置10及下腔室20安装的吸油雾自动处理装置8都处于关闭状态，当温度探测装置4探测到温度升高或油雾探测装置3探测到油雾时，上腔室19安装的送风装置10及下腔室20安装的吸油雾自动处理装置8开始工作。当安装在吸油雾自动处理装置8中集油重力释放器9，收集到一定重量的油时，集油重力释放器9打开将油释放到油箱，同时集油重力释放器9关闭，当温度探测装置4探测到温度正常时或油雾探测装置3探测到无油雾时，送风装置10及吸油雾自动处理装置8停止工作。

参见图4和图5，密封齿间隙调整装置13包括精确移动杆131、数字显示屏132、调整旋钮133、固定块134和旋转滑块135，固定块134与所述的密封筒体21的外侧连接；精确移动杆131的内端滑动穿过固定块134的径向孔，并与所述的密封齿5的外端连接；该固定块134的外端通过旋转滑块135与调整旋钮133转动连接；该精确移动杆131的外端的螺纹穿过调整旋钮133的螺孔；在该固定块134的内侧和外侧分别装有位移传感器136和数字显示屏132，二者电连接。

密封齿间隙调整装置13的工作原理是：通过转动调整旋钮133，通过螺纹带动精确定位杆131轴向移动，带动密封齿5沿密封筒体21的径向同步移动，从而实现调整密封齿5与转轴1之间的间隙，同时位移传感器136检测到精确移动杆131的移动距离，并通过数字显示屏132显示。

安装时能通过密封齿间隙调整装置13方便地调整密封齿5与转轴1之间的间隙，调整间隙范围在-0.5mm至0至2mm。该密封齿间隙调整装置13采用先进的数字显示系统，将密封齿5可调整为固定间隙，也可调整为弹性间隙。该装置最大的优点是在密封外体15安装完毕后，仍然可以对密封齿5与转轴1之间间隙进行调整，确保密封齿圆周间隙一致。

参见图6，所述的吸油雾自动处理装置8包括油雾处理外壳81、吸气接口82、一次滤油装置83、二次滤油装置84、吸气泵86、出口空气滤网87、吸气泵出口88和重力释放器9，在油雾处理外壳81的一端装有出口空气滤网87，在该出口空气滤网87内装有吸气泵86；在油雾处理外壳81的另一端装有吸气接口82，在吸气接口82的内端装有一次滤油装置83和二次滤油装置84，二次滤油装置84的出口与吸气泵出口88均与设在油雾处理外壳81下侧的重力释放器9连通。

参见图7，所述的送风装置10包括送风装置外壳101、风机103、挡风板滤网104，在送风装置外壳101的两端分别装有出风口105和挡风板滤网104，在该挡风板滤网104内安装风机103，该风机103的出风口与出风口105的内端连接。

参见图8，所述的呼吸器12包括顶盖121、密封圈122、呼吸器外壳123、吸油雾板124、挡圈125、折流板126、法兰127，在筒形的呼吸器外壳123的底端设有法兰127，在呼吸器外壳123内的下部装有数个折流板126，在折流板126的上方通过数个挡圈125间隔安装数个吸油雾板124；在呼吸器外壳123的顶端通过螺纹连接顶盖121，在呼吸器外壳123与顶盖121之间装有密封圈122，在顶盖121的中央设有通气孔。

本实用新型各部件的作用：

1、甩油环2：

选用非金属材料，减轻重量，现场安装时与转轴配钻，采用螺栓紧固胶及锁紧片，阻止润滑油顺着转轴向上攀爬。

2、油雾探测装置3、温度探测装置4：

该装置使用时采用自动控制程序，当温度探测装置4或油雾探测装置3探测到设定值时，通过信号传输打开油雾自动处理装置8，送风装置10开始工作，当油雾探测装置3探测到没有油雾时，油雾自动处理装置8，送风装置10将停止工作。

3、密封齿5：

⑴、多等分功能：密封齿5按圆周方向等分成若干偶数等份，每一等份通过衡力弹簧6的作用均能径向前进和后退，灵敏度高，能紧随轴的位移做径向跟踪，因此能确保密封齿在轴有径向摆动的情况下一直保持和轴在无间隙状况下稳定运行。

⑵、补偿及退后功能：接触齿在等分后，每一等分都可以径向前进和后退，灵敏度非常高，能够有效补偿在运行中的磨损量，使接触齿5与转轴1之间连续不断的接触，保证接触齿5和转轴1之间在任何工况下零间隙运行。

⑶、限位功能：精确的限位装置，它能有效地限制接触齿5的进给量，使接触齿5与转轴1之间减少磨损，并保证接触齿5与转轴1之间永远保持零间隙。

⑷、密封齿5与转轴1接触面经过力学热力试验测试，密封齿5前面与转轴1接触部分选用0.40mm接触面,即减轻了密封齿5与转轴1之间磨擦产生的热量，又能起到很好的密封作用。

4、衡力弹簧6：

衡力弹簧6沿圆周分布，安装时进行精确调整，保证圆周密封齿5在转轴1偏摆时向心运动受力均匀。

5、吸油雾接口7（2处），油雾自动处理装置8、重力释放器9、送风装置10、进气接口11（2处）：

吸油雾接口7与油雾自动处理装置8的吸气接口82连接，重力释放器9平时处于关闭状态，当油雾自动处理装置8收集到的油达到一定数量时，重力释放器9将收集到的油进行释放。当温度探测装置4探测到温度升高或油雾探测装置3探测到油雾时，送风装置10（其出风口105与进气接口11连接）及吸油雾自动处理装置8开始工作，否则，处于关闭状态。

6、呼吸器12：

呼吸器12的主要作用是，发电机组在运行过程中由于润滑油温度的上升，产生一些有油雾现象，油雾通过吸油雾板124把油滤下，不带油的气体从呼吸器顶盖121通过，起到过滤油雾的目的。它可使油雾在通过折流板126的过程中，由油雾凝结成油滴，返流回油槽内，经过过滤的空气被排出，使油槽内外压差保持一致。

7、油雾吸收层14：

为了防止甩油环2甩出的油到处飞溅，采用了先进的油雾吸收层14，主要作用将油雾附着在上面，减少油雾雾化，被吸收后的油缓慢在回到油箱。

综上所述，本实用新型能有效地解决机组轴承内甩油及油雾泄漏的问题，这种防油雾密封系统最大特点是密封齿与轴之间的间隙安装前或安装后随意进行调整，可以调整为弹性密封，也可以调整为固定式间隙密封，配备有先进探测装置及吸排油雾系统，此种密封系统是通过完整的力学链来保证和约束密封齿与转轴之间的间隙，在这个完整力学链的控制下，密封齿和转轴之间能够接触，形成无间隙，它即包含了动态的运行，又包含了静态的需要，将动态与静态有机地结合在一起，以满足运行中各种压力的需要。这种防油雾装置，设计巧妙、结构合理、它包含动静结合处真实运行工况下可能需要的所有功能，从而达到长期有效的理想密封效果，减少环境污染，保证设备高效、安全运行。

Claims (10)

1.一种防油雾装置，包括环形的密封筒体和法兰盘状的密封外体，密封筒体的一端用螺栓与密封外体的内沿连接，在密封筒体内穿过发电机的转轴，其特征在于，在所述的密封外体上面装有呼吸器，在转轴表面装有甩油环；在所述的密封筒体的内周面设有上腔室和下腔室，在上腔室和下腔室之间以及两侧的密封凹槽内均装有密封齿，在密封外体的内沿装有与该甩油环相对应的油雾吸收层；在该密封外体上装有吸油雾自动处理装置和送风装置，在该上腔室设有与送风装置连接的进气接口；在该下腔室设有与该吸油雾自动处理装置连接的吸油雾接口。

2.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，所述的密封齿共设有四道：在所述的上腔室的上边设有两道密封齿，在上腔室与下腔室之间、以及下腔室的下边分别设有一道密封齿。

3.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，所述的密封齿与转轴接触的一端为尖齿形状。

4.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，在所述的密封筒体的外周面装有数个沿圆周均布的、能够调整密封齿与转轴间隙的密封齿间隙调整装置。

5.根据权利要求4所述的防油雾装置，其特征在于，所述的密封齿间隙调整装置包括精确移动杆、数字显示屏、调整旋钮、固定块和旋转滑块，固定块与所述的密封筒体的外侧连接；精确移动杆的内端滑动穿过固定块的径向孔，并与所述的密封齿的外端连接；该固定块的外端通过旋转滑块与调整旋钮转动连接；该精确移动杆的外端的螺纹穿过调整旋钮的螺孔；在该固定块的内侧和外侧分别装有位移传感器和数字显示屏，二者电连接。

6.根据权利要求4所述的防油雾装置，其特征在于，在所述的下腔室装有油雾探测装置和温度探测装置。

7.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，所述的吸油雾自动处理装置包括油雾处理外壳、吸气接口、一次滤油装置、二次滤油装置、吸气泵、出口空气滤网、吸气泵出口和重力释放器，在油雾处理外壳的一端装有出口空气滤网，在该出口空气滤网内装有吸气泵；在油雾处理外壳的另一端装有吸气接口，在吸气接口的内端装有一次滤油装置和二次滤油装置，二次滤油装置的出口与吸气泵出口均与设在油雾处理外壳下侧的重力释放器连通。

8.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，所述的呼吸器包括顶盖、密封圈、呼吸器外壳、吸油雾板、挡圈、折流板、法兰，在筒形的呼吸器外壳的底端设有法兰，在呼吸器外壳内的下部装有数个折流板，在折流板的上方通过数个挡圈间隔安装数个吸油雾板；在呼吸器外壳的顶端通过螺纹连接顶盖，在呼吸器外壳与顶盖之间装有密封圈，在顶盖的中央设有通气孔。

9.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，所述的送风装置包括送风装置外壳、风机、挡风板滤网，在送风装置外壳的两端分别装有出风口和挡风板滤网，在该挡风板滤网内安装风机，该风机的出风口与出风口的内端连接。

10.根据权利要求1所述的防油雾装置，其特征在于，在所述的上腔室最上边的一道或全部四道密封齿的底端装有数个沿圆周均布的衡力弹簧。

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