CN204827770U - 水轮机主轴密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水轮机主轴密封结构，主轴左部固套有一个抗磨环，抗磨环外面同轴套装有一组密封环和一个压紧法兰，密封环装在密封座上的安装孔中；压紧法兰的定位止口与密封座上安装孔的孔壁密封；压紧法兰右部的连接部通过螺栓与密封座右端的连接部固定连接；压紧法兰右边的主轴上固套有一个甩水环，甩水环右边设有一个挡水环，挡水环左端的环形凸台伸入甩水环的环形凹槽中，甩水环和挡水环装在集水罩内，挡水环右端固定在集水罩右端的安装孔中，集水罩的左端与压紧法兰右表面固定，集水罩外圆面设有管接头。本实用新型增设了甩水环、挡水环、集水罩和管接头，这样就能很好地将通过抗磨环处的水排出，从而很好地防止水渗到主轴的右端。

Description

水轮机主轴密封结构

技术领域

本实用新型属于水轮机领域，具体地说，尤其涉及一种水轮机的主轴密封结构。

背景技术

主轴是水轮机上的重要部件之一，它的左端是位于水轮机一侧的近水端，且主轴的右端是位于发电机一侧的远水端。由于远水端位于发电机一侧，而发电机出于安全原因需要防水，这样就需要防止主轴左端的水渗到该主轴的右端，现在一般通过密封结构来解决上述技术要求。现有技术中，常常在主轴外面直接套装有密封环，该密封环与主轴转动配合，且密封环同时安装在密封座上。

现有密封结构存在如下技术缺陷：1、由于密封环与主轴转动配合，那么水还是可能会从密封环与主轴之间的间隙通过，并沿着主轴渗到主轴的右端，而现有的密封结构无法封住这部分水，这样就会严重影响发动机的安全，这对于密封结构来说是致命的性能缺陷。2、由于密封环与主轴直接接触，那么会导致主轴的磨损，磨损后更换主轴非常困难和成本非常高，而且主轴磨损后封水性能更差，这样又会反过来降低密封结构的封水性能。3、由于密封环直接装在密封座上，那么密封环就比较容易在主轴的带动下一起旋转，这样就会导致本密封结构完全失效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种封水性能好的水轮机主轴密封结构。

本实用新型的技术方案如下：一种水轮机主轴密封结构，包括主轴(1)、密封环(3)和密封座(5)，其特征在于：所述主轴(1)左部固套有一个抗磨环(2)，该抗磨环外面同轴套装有一组所述密封环(3)和一个压紧法兰(4)，其中密封环(3)与抗磨环(2)转动配合，该密封环同时装在所述密封座(5)上的安装孔中；所述压紧法兰(4)位于密封环(3)右边，并与抗磨环(2)间隙配合，该压紧法兰的左部为定位止口(4a)，且定位止口(4a)通过其外圆面套装的橡胶圈(6)与密封座(5)上安装孔的孔壁密封；所述压紧法兰(4)右部的连接部通过螺栓(7)与密封座(5)右端的连接部固定连接，从而通过压紧法兰(4)的定位止口(4a)将所述密封环(3)压紧在密封座(5)上的安装孔中；

所述压紧法兰(4)右边的主轴(1)上固套有一个甩水环(8)，该甩水环的外径≥所述抗磨环(2)的外径，且甩水环(8)右端的中心处开有一个环形凹槽(8a)；所述甩水环(8)右边设有一个挡水环(9)，该挡水环左端的环形凸台伸入所述甩水环(8)的环形凹槽(8a)中，并与环形凹槽间隙配合，且挡水环(9)同时与所述主轴(1)间隙配合；所述甩水环(8)和挡水环(9)同时装在集水罩(10)内，其中挡水环(9)右端固定在集水罩(10)右端的安装孔中，该集水罩的左端与所述压紧法兰(4)右表面固定，且集水罩(10)外圆面的下部设有一个用于连接排水管的管接头(11)。

在以上技术方案中，本实用新型在主轴与密封环(3)之间增设了一个抗磨环(2)，这样不仅能延长主轴(1)的使用寿命，而且能同时改善本实用新型的封水性能。更为关键的是，本密封结构还增设了甩水环(8)、挡水环(9)、集水罩(10)和管接头(11)，从密封环(3)处渗透的水被甩水环(8)挡住，并在甩水环(8)的离心力作用下，被甩到集水罩(10)内，而挡水环(9)、集水罩(10)的结合处也能实现封水，这样就使集水罩(10)内的水通过管接头(11)排到排水管中，从而相对于现有技术增加了一道密封结构，进而很好地避免水从主轴的左端渗到主轴的右端，并保证主轴右端的发电机安全，且本密封结构简单，易于实施，封水性能好，并很好地克服了传统密封结构封水性能不佳的缺陷。

作为优选设计，所述密封环(3)的数目为四个，其材料为聚四氟乙烯浸渍碳纤维，且中间的两个密封环(3)之间夹紧有一个工字环(12)，该工字环同时与所述抗磨环(2)间隙配合；所述工字环(12)上沿周向均布有四个径向进水孔(12a)，这四个径向进水孔的两端分别与工字环(12)内、外圆面上的环形水槽连通，且工字环(12)外圆面的环形水槽通过密封座(5)上的过水孔与进水接头(13)连通；所述进水接头(13)固定在密封座(5)外壁的上部，该进水接头上接有一根进水管(14)。

采用以上结构，通过进水管(14)向工字环(12)注入干净的清洁水，清洁水渗透到密封环(3)与抗磨环(2)的结合面处，从而起到清洁的目的，清洁后的污水也渗到甩水环(8)，并被甩水环(8)甩到集水罩(10)内，最终通过管接头(11)排到排水管中，从而进一步改善本实用新型的封水性能。

作为优选，所述工字环(12)与中间的两个密封环(3)均分别通过止动针(15)固定，最左边的一个密封环(3)通过止动针(15)与所述密封座(5)固定，而最右边的一个密封环(3)也通过止动针(15)与所述压紧法兰(4)的定位止口(4a)固定，且所有的止动针(15)均沿所述主轴(1)的轴向设置。

采用以上结构，可以通过止动针(15)将四个密封环(3)和工字环(12)连接在一起，并与密封座和压紧法兰固定连接，这样就能很好地防止四个密封环跟随主轴一起转动，从而更好地避免密封结构失效。

为了便于连接，所述抗磨环(2)和甩水环(8)均分别通过径向设置的紧定螺钉(16)固套在主轴(1)上。

有益效果：本实用新型增设了甩水环、挡水环、集水罩和管接头，这样就能很好地将通过抗磨环处的水排出，从而很好地防止水渗到主轴的右端，并且同时增加了抗磨环和止动针，这样就能延长抗磨环的使用寿命和更牢靠地安装密封环，从而进一步改善封水性能，还通过引入清洁水来达到清洁的目的，这样也可以更进一步改善封水性能，且本实用新型结构简单，易于实施。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种水轮机主轴密封结构，主要由主轴1、抗磨环2、密封环3、压紧法兰4、密封座5、橡胶圈6、螺栓7、甩水环8、挡水环9、集水罩10、管接头11、工字环12、进水接头13、进水管14、止动针15和紧定螺钉16构成。其中，主轴1的左端是位于水轮机一侧的近水端，且主轴1的右端是位于发电机一侧的远水端。在主轴1的左部固套有一个抗磨环2，该抗磨环2的材质为不锈钢材料，且抗磨环2通过径向设置的紧定螺钉16固套在主轴1上。并且，抗磨环2的外面同轴套装有一组密封环3和一个压紧法兰4，其中密封环3与抗磨环2转动配合，该密封环3同时装在所述密封座5上的安装孔中。

在本案中，所述密封环3的数目为四个，其材料为聚四氟乙烯浸渍碳纤维，且中间的两个密封环3之间夹紧有一个工字环12，该工字环12同时与所述抗磨环2间隙配合。所述工字环12上沿周向均布有四个径向进水孔12a，这四个径向进水孔的两端分别与工字环12内圆面和外圆面上的环形水槽连通，且工字环12外圆面的环形水槽通过密封座5上的过水孔与进水接头13连通。所述进水接头13固定在密封座5外壁的上部，该进水接头上接有一根进水管14。

同时，所述工字环12与中间的两个密封环3均分别通过止动针15固定，最左边的一个密封环3通过止动针15与所述密封座5固定。最右边的一个密封环3也通过止动针15与所述压紧法兰4的定位止口4a固定，且所有的止动针15均沿所述主轴1的轴向设置。

从图1可看出，所述压紧法兰4位于密封环3的右边，并与抗磨环2间隙配合，该压紧法兰4的左部为定位止口4a。同时，定位止口4a的外圆面上开有一个环形槽，该环形槽中装有一根橡胶圈6，定位止口4a通过该橡胶圈6与密封座5上安装孔的孔壁密封。所述压紧法兰4右部的连接部通过螺栓7与密封座5右端的连接部固定连接，从而通过压紧法兰4的定位止口4a将所述密封环3压紧在密封座5上的安装孔中。

所述压紧法兰4右边的主轴1上固套有一个甩水环8，该甩水环8通过径向设置的紧定螺钉16固套在主轴1上。同时，甩水环8的外径大于或等于抗磨环2的外径，且甩水环8右端的中心处开有一个环形凹槽8a。所述甩水环8的右边设有一个挡水环9，该挡水环9左端的环形凸台伸入甩水环8的环形凹槽8a中，并与环形凹槽8a间隙配合，且挡水环9同时与主轴1间隙配合。

所述甩水环8和挡水环9同时装在集水罩10内，其中挡水环9右端固定在集水罩10右端的安装孔中，该集水罩10的左端与所述压紧法兰4右表面固定，且集水罩10外圆面的下部设有一个用于连接排水管的管接头11。

本密封结构实现封水的工作原理如下：

本实用新型主要通过密封环3实现封水，当然也会有部分水通过密封环3与抗磨环2的结合面，从而渗到主轴1的右部，这部分水通过压紧法兰4中心孔的右孔口处后，被甩水环8挡住，并在甩水环8的离心力作用下被甩到集水罩10内，并通过管接头11排出。

同时，通过进水管14和进水接头13向工字环12提供清洁水，清洁水渗到密封环3与抗磨环2的结合面处，并进行清洁，清洁后的污水也会渗到主轴1的右部，这部分污水通过压紧法兰4中心孔的右孔口处后，也会被甩水环8挡住，并在甩水环8的离心力作用下被甩到集水罩10内，最后也通过管接头11排出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水轮机主轴密封结构，包括主轴(1)、密封环(3)和密封座(5)，其特征在于：所述主轴(1)左部固套有一个抗磨环(2)，该抗磨环外面同轴套装有一组所述密封环(3)和一个压紧法兰(4)，其中密封环(3)与抗磨环(2)转动配合，该密封环同时装在所述密封座(5)上的安装孔中；所述压紧法兰(4)位于密封环(3)右边，并与抗磨环(2)间隙配合，该压紧法兰的左部为定位止口(4a)，且定位止口(4a)通过其外圆面套装的橡胶圈(6)与密封座(5)上安装孔的孔壁密封；所述压紧法兰(4)右部的连接部通过螺栓(7)与密封座(5)右端的连接部固定连接，从而通过压紧法兰(4)的定位止口(4a)将所述密封环(3)压紧在密封座(5)上的安装孔中；

所述压紧法兰(4)右边的主轴(1)上固套有一个甩水环(8)，该甩水环的外径≥所述抗磨环(2)的外径，且甩水环(8)右端的中心处开有一个环形凹槽(8a)；所述甩水环(8)右边设有一个挡水环(9)，该挡水环左端的环形凸台伸入所述甩水环(8)的环形凹槽(8a)中，并与环形凹槽间隙配合，且挡水环(9)同时与所述主轴(1)间隙配合；所述甩水环(8)和挡水环(9)同时装在集水罩(10)内，其中挡水环(9)右端固定在集水罩(10)右端的安装孔中，该集水罩的左端与所述压紧法兰(4)右表面固定，且集水罩(10)外圆面的下部设有一个用于连接排水管的管接头(11)。

2.根据权利要求1所述的水轮机主轴密封结构，其特征在于：所述密封环(3)的数目为四个，其材料为聚四氟乙烯浸渍碳纤维，且中间的两个密封环(3)之间夹紧有一个工字环(12)，该工字环同时与所述抗磨环(2)间隙配合；所述工字环(12)上沿周向均布有四个径向进水孔(12a)，这四个径向进水孔的两端分别与工字环(12)内、外圆面上的环形水槽连通，且工字环(12)外圆面的环形水槽通过密封座(5)上的过水孔与进水接头(13)连通；所述进水接头(13)固定在密封座(5)外壁的上部，该进水接头上接有一根进水管(14)。

3.根据权利要求2所述的水轮机主轴密封结构，其特征在于：所述工字环(12)与中间的两个密封环(3)均分别通过止动针(15)固定，最左边的一个密封环(3)通过止动针(15)与所述密封座(5)固定，而最右边的一个密封环(3)也通过止动针(15)与所述压紧法兰(4)的定位止口(4a)固定，且所有的止动针(15)均沿所述主轴(1)的轴向设置。

4.根据权利要求1所述的水轮机主轴密封结构，其特征在于：所述抗磨环(2)和甩水环(8)均分别通过径向设置的紧定螺钉(16)固套在主轴(1)上。