CN207514236U - 转桨式水轮机桨叶密封件、密封组件及转桨式水轮机转轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转桨式水轮机桨叶密封件、密封组件及转桨式水轮机转轮。密封件包括具有弹性的整体呈圆环状的本体(1)，所述本体(1)的外圆周面和内圆周面两者中的一者形成第一环形密封面(11)，另一者从中部向两端分别斜向延伸形成一个环形密封端(12)，两个环形密封端(12)的末端分别形成第二环形密封面(13)。密封组件包括上述的密封件，所述密封件的本体(1)与每个环形密封端(12)之间设置有顶紧环(2)。当将密封件压缩安装在截面为矩形的密封腔内时，其弹性与张力始终在桨叶枢轴与转轮轮毂轴孔之间形成二道环形密封，密封效果好，此外，本实用新型不需要额外设置弹簧来顶紧，结构简单，更换比较方便。

Description

转桨式水轮机桨叶密封件、密封组件及转桨式水轮机转轮

技术领域

本实用新型属于水轮机桨叶密封的技术领域，具体涉及一种转桨式水轮机桨叶密封用的密封件。

背景技术

随着现代水轮发电机技术的进步，对水力发电设备的环保要求也不断提升。对于转桨式水轮机组来说，因为转轮的桨叶需要调节角度，从而需在转轮和主轴内部设置有一定压力的润滑油机械操作机构。桨叶密封的作用是将转轮腔内部的油和转轮外部的水隔绝。如果密封不能起到良好的密封作用，将导致润滑油流出转轮，对河道的水质造成污染，同时损失了油压的能量；同时水流进入转轮内部，侵入润滑油，导致润滑油变质损坏转轮操作机构。

传统的转桨式水轮机转轮的桨叶密封结构是采用λ密封，或者是称为人字形密封，如图1所示，桨叶1’可转动地设置在轮毂体2’上，桨叶1’的桨叶枢轴与轮毂体2’之间设置有密封结构，密封结构由λ密封圈3’、顶紧环4’、弹簧5’、不锈钢密封压环6’组成，其中λ密封圈用丁氰橡胶制成，顶紧环垫在λ密封圈下，顶紧环下均匀分布24个弹簧，使弹簧施加在顶紧环上的顶紧力，大于转轮桨叶的外部水压力，从而使λ密封圈靠紧桨叶枢轴，密封住转轮桨叶外部的压力水。上述密封结构存在以下缺点：1、弹簧力不均匀，经常需要调整，浪费人力物力；2、橡胶材料的弹性较大，不能适应越来越高的密封要求，使用周期短；3、结构复杂，更换密封困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种结构简单、密封效果好的转桨式水轮机桨叶密封件、密封组件及转桨式水轮机。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一方面，提供一种转桨式水轮机桨叶密封件，包括具有弹性的整体呈圆环状的本体，所述本体的外圆周面和内圆周面两者中的一者形成第一环形密封面，另一者从中部向两端分别斜向延伸形成与所述本体的端部平齐的环形密封端，两个环形密封端的末端分别形成第二环形密封面。

作为进一步的改进，所述两个环形密封端对称设置。

作为进一步的改进，所述第一环形密封面的表面形状为齿形。

作为进一步的改进，所述本体与环形密封端的根端之间为圆弧过渡，所述两个环形密封端的根端之间为圆弧过渡。

作为进一步的改进，所述本体的材质为聚氨脂。

作为进一步的改进，所述第一环形密封面的中部沿周向设置有O型圈安装槽。

本实用新型提供的转桨式水轮机桨叶密封件，包括具有弹性的整体呈圆环状的本体，所述本体的外圆周面和内圆周面两者中的一者形成第一环形密封面，另一者从中部向两端分别斜向延伸形成与所述本体的端部平齐的环形密封端，两个环形密封端的末端分别形成第二环形密封面。上述密封件的截面形成“K”形的轴向密封结构，可以在轴向上下的四个角上都形成一定的弹性和张力，当将密封件压缩安装在截面为矩形的密封腔内时，其弹性与张力始终在桨叶枢轴与转轮轮毂轴孔之间形成二道环形密封，密封效果好，此外，本实用新型不需要额外设置弹簧来顶紧，结构简单，更换比较方便。

另一方面，本实用新型还提供一种转桨式水轮机桨叶密封组件，包括如上所述的密封件，所述密封件的本体与每个环形密封端之间设置有顶紧环。

作为进一步的改进，所述第一环形密封面的中部沿周向设置有O型圈安装槽，所述O型圈安装槽中安装有O型圈。

本实用新型提供的转桨式水轮机桨叶密封组件，在所述密封件的本体与每个环形密封端之间设置有顶紧环。当将密封组件压缩安装在截面为矩形的密封腔内时，顶紧环加强了对环形密封端的支撑，提高了密封的预紧力，使密封始终保持较大的密封弹性。

再一方面，本实用新型还提供一种转桨式水轮机转轮，包括轮毂体和若干个桨叶，所述轮毂体上设置有轴孔，所述桨叶的根端设置有枢轴，所述枢轴可转动地设置在轴孔中，所述枢轴靠近外侧的一端与轴孔之间形成环形密封腔，环形密封腔的截面为矩形，所述环形密封腔内设置有如上所述的密封件或密封组件。

作为进一步的改进，所述环形密封腔靠近外端的腔壁由压接在密封件端面的压环形成。

本实用新型提供的转桨式水轮机转轮，由于具有上述密封件或密封组件，密封件的截面形成“K”形的轴向密封结构，当将密封件压缩安装在截面为矩形的密封腔内时，可以在轴向上下的四个角上都形成一定的弹性和张力，始终在桨叶枢轴与转轮轮毂轴孔之间形成二道环形密封，密封效果好；并且，密封件具有一定的预紧力，自动保持密封功能，不需要外加预紧力或是进行压紧调整，运行维护方便；此外，由于不需要额外设置弹簧来顶紧，还可以取消轮毂体上的顶紧弹簧孔，简化转轮轮毂结构，更换也比较方便。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是相关技术中的转桨式水轮机转轮的密封结构示意图。

图2是本实用新型提出的密封件的截面结构示意图。

图3是本实用新型提出的密封组件的截面结构示意图。

图4是本实用新型提出的转桨式水轮机转轮的结构示意图。

图5是图4中A部分的放大图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图2所示，本实用新型实施例提供的一种转桨式水轮机桨叶密封件，包括具有弹性的整体呈圆环状的本体1，所述本体1的外圆周面形成第一环形密封面11，内圆周面从中部向两端分别斜向延伸形成一个环形密封端12，斜向延伸的角度为45度。所述环形密封端12的末端与所述本体1的端部平齐，两个环形密封端12以所述本体1的中部径向面为中心对称设置。两个环形密封端12的末端分别形成第二环形密封面13。上述密封件的截面形成“K”形的轴向密封结构，可以在轴向上下的四个角上都形成一定的弹性和张力，当将密封件压缩安装在截面为矩形的密封腔内时，其弹性与张力始终在桨叶枢轴与转轮轮毂轴孔之间形成二道环形密封，密封效果好；并且，密封件具有一定的预紧力，自动保持密封功能，不需要外加预紧力或是进行压紧调整，运行维护方便；此外，由于不需要额外设置弹簧来顶紧，还可以取消轮毂体上的顶紧弹簧孔，简化转轮轮毂结构，更换也比较方便。

需要说明的是，上述实施例是在所述本体1的外圆周面上形成第一环形密封面11，内圆周面从中部向两端分别斜向延伸形成一个环形密封端12，除上述实施例外，也可以在所述本体1的内圆周面上形成第一环形密封面11，外圆周面从中部向两端分别斜向延伸形成一个环形密封端12，其密封原理和效果也基本相同。

作为进一步优选的实施方式，所述第一环形密封面11的表面形状为齿形，每个齿均为环形，多齿形的轴向密封结构，起到多重密封效果，此外还增加密封件整体的刚性。

作为进一步优选的实施方式，所述本体1与环形密封端12的根端之间为圆弧过渡，所述两个环形密封端12的根端之间为圆弧过渡，圆弧过渡的结构可以使环形密封端12的根端具有较好的支撑，使其末端具有更好的弹性和张力。

作为进一步优选的实施方式，所述本体1的材质为聚氨脂，聚氨脂材料的硬度和强度比普通橡胶高，能有效提供支撑作用，并形成较大的弹性和张力，可取得良好的轴向密封效果。

作为进一步优选的实施方式，所述第一环形密封面11的中部沿周向设置有O型圈安装槽14。O型圈安装槽14可安装O型圈，作为轴向密封的补充和备份，提高密封的可靠性。

如图3所示，本实用新型实施例提供一种转桨式水轮机桨叶密封组件，包括如上所述的密封件，所述密封件的本体1与每个环形密封端12之间设置有顶紧环2，顶紧环2加强了对环形密封端12的支撑，使环形密封端12始终保持较大的弹性，提高了第二环形密封面13密封的预紧力。

作为进一步优选的实施方式，所述第一环形密封面11的中部沿周向设置有O型圈安装槽14，所述O型圈安装槽14中安装有O型圈3，O型圈，作为第一环形密封面11轴向密封的补充和备份，提高密封的可靠性。

如图4和图5所示，本实用新型实施例提供一种转桨式水轮机转轮，包括轮毂体4和若干个桨叶5，所述轮毂体4上设置有轴孔，所述桨叶5的根端设置有枢轴6，所述枢轴6可转动地设置在轴孔中，所述枢轴6靠近外侧的一端与轴孔之间形成环形密封腔，环形密封腔的截面为矩形，所述环形密封腔内设置有如上所述的密封件或密封组件，所述环形密封腔靠近外端的腔壁由压接在密封件端面的压环7形成，压环7通过多个螺钉8固定在轮毂体4上，通过压环7可将密封件压缩安装在密封腔内，密封件可以在轴向上下的四个角上都形成一定的弹性和张力，其弹性与张力始终在桨叶枢轴与转轮轮毂轴孔之间形成二道环形密封，密封效果好。所述压环7可为多段结构，每段可单独拆卸。当需要更换密封件时，将压环7分块拆卸后，破坏拆除旧密封件，安装新密封件，压环7装回原位即可。这样，密封件更换简单，无需要拆下桨叶即可进行维修更换。

本实用新型实施例提供的转桨式水轮机转轮的密封件的截面形成“K”形的轴向密封结构，当将密封件压缩安装在截面为矩形的密封腔内时，可以在轴向上下的四个角上都形成一定的弹性和张力，始终在桨叶枢轴与转轮轮毂轴孔之间形成二道环形密封，密封效果好；并且，密封件具有一定的预紧力，自动保持密封功能，不需要外加预紧力或是进行压紧调整，运行维护方便；此外，由于不需要额外设置弹簧来顶紧，还可以取消轮毂体上的顶紧弹簧孔，简化转轮轮毂结构，更换也比较方便。

上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

总之，本实用新型虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本实用新型的范围，否则都应该包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转桨式水轮机桨叶密封件，其特征在于：包括具有弹性的整体呈圆环状的本体(1)，所述本体(1)的外圆周面和内圆周面两者中的一者形成第一环形密封面(11)，另一者从中部向两端分别斜向延伸形成一个与所述本体(1)的端部平齐的环形密封端(12)，两个环形密封端(12)的末端分别形成第二环形密封面(13)。

2.根据权利要求1所述的转桨式水轮机桨叶密封件，其特征在于：所述两个环形密封端(12)对称设置。

3.根据权利要求1所述的转桨式水轮机桨叶密封件，其特征在于：所述第一环形密封面(11)的表面形状为齿形。

4.根据权利要求1所述的转桨式水轮机桨叶密封件，其特征在于：所述本体(1)与环形密封端(12)的根端之间为圆弧过渡，所述两个环形密封端(12)的根端之间为圆弧过渡。

5.根据权利要求1所述的转桨式水轮机桨叶密封件，其特征在于：所述本体(1)的材质为聚氨脂。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的转桨式水轮机桨叶密封件，其特征在于：所述第一环形密封面(11)的中部沿周向设置有O型圈安装槽(14)。

7.一种转桨式水轮机桨叶密封组件，其特征在于：包括如权利要求1至5中任一项所述的密封件，所述密封件的本体(1)与每个环形密封端(12)之间设置有顶紧环(2)。

8.根据权利要求7所述的转桨式水轮机桨叶密封组件，其特征在于：所述第一环形密封面(11)的中部沿周向设置有O型圈安装槽(14)，所述O型圈安装槽(14)中安装有O型圈(3)。

9.一种转桨式水轮机转轮，包括轮毂体(4)和若干个桨叶(5)，所述轮毂体(4)上设置有轴孔，所述桨叶(5)的根端设置有枢轴(6)，所述枢轴(6)可转动地设置在轴孔中，所述枢轴(6)靠近外侧的一端与轴孔之间形成环形密封腔，所述环形密封腔的截面为矩形，所述环形密封腔内设置有如权利要求1至6中任一项所述的密封件或权利要求7至8中任一项所述的密封组件。

10.根据权利要求9所述的转桨式水轮机转轮，其特征在于：所述环形密封腔靠近外端的腔壁由压接在密封件端面的压环(7)形成。