CN210859814U - 立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，属于水轮机领域，立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，包括主轴，所述主轴的外部套接有主轴轮毂，所述主轴轮毂与主轴固定连接，所述主轴外部位于主轴轮毂的上部套设有水轮机外壳，所述主轴轮毂的外部套设有水轮机端盖，通过转动密封叶片跟随转动密封圈一起转动，运动时产生逆向的水流，与固定密封叶片相配合产生逆向的水压力，起到了密封水流的作用，转动叶片加强筋条提高了转动密封叶片的结构强度，使得转动密封叶片更加稳定减少叶片脱落的情况发生，通过挡水条。使得转动密封叶片更好的将水推出，提高产生逆向水流的效果，进一步的提高了密封效果。

Description

立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构

技术领域

本实用新型涉及水轮机领域，更具体地说，涉及立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构。

背景技术

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械，现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

水轮机主轴密封是水轮机发电机组重要部件之一，现有的水轮机主轴密封有通过设置具有正螺纹和反螺纹的叶片和背叶片，正螺纹叶片随主轴旋转产生压力阻挡水流起到密封效果的方法，此种方法虽然可行，但水轮机中的水压较大，叶片由于水流冲击易发生损坏甚至掉落，使主轴密封结构失效，影响水轮机的运行。

实用新型内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，具备提高了叶片和背叶片的结构强度，增加了叶片和背叶片的稳定性，提高了叶片的拨水效果，减少了水轮机工作故障发生的优点，解决了现有的水轮机主轴密封的叶片和背叶片结构由于水流冲击易发生损坏甚至掉落，使主轴密封结构失效，影响水轮机运行的问题。

2．技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，包括主轴，所述主轴的外部套接有主轴轮毂，所述主轴轮毂与主轴固定连接，所述主轴外部位于主轴轮毂的上部套设有水轮机外壳，所述主轴轮毂的外部套设有水轮机端盖，所述水轮机端盖的顶部与水轮机外壳的底部固定连接，所述主轴轮毂和水轮机端盖之间具有间隙，所述主轴轮毂和水轮机端盖之间设置有出水通道，所述主轴轮毂的外壁套设有转动密封圈，所述转动密封圈的外壁上固定安装有转动密封叶片组，所述水轮机端盖的内壁上固定安装有固定密封圈，所述固定密封圈的内壁上固定安装有固定密封叶片组，立式水轮机组运行时，主轴进行旋转，带动主轴轮毂转动，进而带动转动密封圈和转动密封叶片组旋转，转动密封叶片组与固定密封叶片组相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，剩余没有被密封的水流从出水通道流出。

优选的，所述固定密封叶片组和转动密封叶片组之间的间隔距离为0.8毫米，固定密封叶片组和转动密封叶片组之间的间隔保证了固定密封叶片组和转动密封叶片组之间不会发生碰撞造成损坏的同时，使得流出的水流尽量少，保证了装置密封水流的效果。

优选的，所述转动密封叶片组包括若干转动密封叶片，所述转动密封叶片呈逆时针旋转绕转动密封圈的轴线设置于转动密封圈的外壁，所述转动密封叶片之间均间隔平行设置，所述转动密封叶片远离转动密封圈一端的外缘均固定安装有挡水条，所述挡水条端部朝向水流方向，所述转动密封叶片靠近转动密封圈的一端均固定安装有若干转动叶片加强筋条，所述转动叶片加强筋条与转动密封圈固定连接，转动密封叶片跟随转动密封圈一起转动，运动时产生逆向的水流，与固定密封叶片相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，转动叶片加强筋条提高了转动密封叶片的结构强度，使得转动密封叶片更加稳定减少叶片脱落的情况发生，通过挡水条。使得转动密封叶片更好的将水推出，提高产生逆向水流的效果，进一步的提高了密封效果。

优选的，所述固定密封叶片组包括若干固定密封叶片，所述固定密封叶片呈逆时针旋转绕固定密封圈的轴线设置于固定密封圈的内壁，所述固定密封叶片之间均间隔平行设置，所述固定密封叶片靠近固定密封圈的一端均固定安装有若干固定叶片加强筋条，所述固定叶片加强筋条与固定密封圈固定连接，通过固定密封叶片与转动密封叶片配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，固定叶片加强筋条提高了固定密封叶片的结构强度，使得固定密封叶片更加稳定减少叶片脱落的情况发生。

优选的，相邻两个转动密封叶片之间的距离与相邻两个固定密封叶片之间的距离相同，使得转动密封叶片和固定密封叶片结构相类似，使得其拨水的效果能加均匀。

优选的，转动密封叶片和固定密封叶片均为不锈钢叶片，使的转动密封叶片和固定密封叶片具有抗锈蚀能力，减少了其锈蚀的情况，增加了使用寿命。

3．有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本方案中立式水轮机组运行时，主轴进行旋转，带动主轴轮毂转动，进而带动转动密封圈和转动密封叶片组旋转，转动密封叶片组与固定密封叶片组相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，剩余没有被密封的水流从出水通道流出。

（2）本方案中固定密封叶片组和转动密封叶片组之间的间隔距离为0.8毫米，固定密封叶片组和转动密封叶片组之间的间隔保证了固定密封叶片组和转动密封叶片组之间不会发生碰撞造成损坏的同时，使得流出的水流尽量少，保证了装置密封水流的效果

（3）本方案中转动密封叶片跟随转动密封圈一起转动，运动时产生逆向的水流，与固定密封叶片相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，转动叶片加强筋条提高了转动密封叶片的结构强度，使得转动密封叶片更加稳定减少叶片脱落的情况发生，通过挡水条。使得转动密封叶片更好的将水推出，提高产生逆向水流的效果，进一步的提高了密封效果

（4）本方案通过固定密封叶片与转动密封叶片配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，固定叶片加强筋条提高了固定密封叶片的结构强度，使得固定密封叶片更加稳定减少叶片脱落的情况发生

（5）本方案中相邻两个转动密封叶片之间的距离与相邻两个固定密封叶片之间的距离相同，使得转动密封叶片和固定密封叶片结构相类似，使得其拨水的效果能加均匀

（6）本方案中转动密封叶片和固定密封叶片均为不锈钢叶片，使的转动密封叶片和固定密封叶片具有抗锈蚀能力，减少了其锈蚀的情况，增加了使用寿命

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的固定密封圈结构示意图；

图3为本实用新型的转动密封圈结构示意图；

图4为本实用新型的图3中A部分的放大图；

图5为本实用新型的转动密封叶片结构剖视图；

图6为本实用新型的固定密封叶片结构剖视图。

图中标号说明：

1、主轴；2、主轴轮毂；3、水轮机外壳；4、水轮机端盖；5、出水通道；6、转动密封圈；7、转动密封叶片组；8、固定密封圈；9、固定密封叶片组；701、转动密封叶片；702、挡水条；703、转动叶片加强筋条；901、固定密封叶片；902、固定叶片加强筋条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-6，立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，包括主轴1，主轴1的外部套接有主轴轮毂2，主轴轮毂2与主轴1固定连接，主轴1外部位于主轴轮毂2的上部套设有水轮机外壳3，主轴轮毂2的外部套设有水轮机端盖4，水轮机端盖4的顶部与水轮机外壳3的底部固定连接，主轴轮毂2和水轮机端盖4之间具有间隙，主轴轮毂2和水轮机端盖4之间设置有出水通道5，主轴轮毂2的外壁套设有转动密封圈6，转动密封圈6的外壁上固定安装有转动密封叶片组7，水轮机端盖4的内壁上固定安装有固定密封圈8，固定密封圈8的内壁上固定安装有固定密封叶片组9，立式水轮机组运行时，主轴1进行旋转，带动主轴轮毂2转动，进而带动转动密封圈6和转动密封叶片组7旋转，转动密封叶片组7与固定密封叶片组9相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，剩余没有被密封的水流从出水通道5流出。

优选的，固定密封叶片组9和转动密封叶片组7之间的间隔距离为0.8毫米，固定密封叶片组9和转动密封叶片组7之间的间隔保证了固定密封叶片组9和转动密封叶片组7之间不会发生碰撞造成损坏的同时，使得流出的水流尽量少，保证了装置密封水流的效果。

优选的，转动密封叶片组7包括若干转动密封叶片701，转动密封叶片701呈逆时针旋转绕转动密封圈6的轴线设置于转动密封圈6的外壁，转动密封叶片701之间均间隔平行设置，转动密封叶片701远离转动密封圈6一端的外缘均固定安装有挡水条702，挡水条702端部朝向水流方向，转动密封叶片701靠近转动密封圈6的一端均固定安装有若干转动叶片加强筋条703，转动叶片加强筋条703与转动密封圈6固定连接，转动密封叶片701跟随转动密封圈6一起转动，运动时产生逆向的水流，与固定密封叶片901相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，转动叶片加强筋条703提高了转动密封叶片701的结构强度，使得转动密封叶片701更加稳定减少叶片脱落的情况发生，通过挡水条702。使得转动密封叶片701更好的将水推出，提高产生逆向水流的效果，进一步的提高了密封效果。

优选的，固定密封叶片组9包括若干固定密封叶片901，固定密封叶片901呈逆时针旋转绕固定密封圈8的轴线设置于固定密封圈8的内壁，固定密封叶片901之间均间隔平行设置，固定密封叶片901靠近固定密封圈8的一端均固定安装有若干固定叶片加强筋条902，固定叶片加强筋条902与固定密封圈8固定连接，通过固定密封叶片901与转动密封叶片701配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，固定叶片加强筋条902提高了固定密封叶片901的结构强度，使得固定密封叶片901更加稳定减少叶片脱落的情况发生。

优选的，相邻两个转动密封叶片701之间的距离与相邻两个固定密封叶片901之间的距离相同，使得转动密封叶片701和固定密封叶片901结构相类似，使得其拨水的效果能加均匀。

优选的，转动密封叶片701和固定密封叶片901均为不锈钢叶片，使的转动密封叶片701和固定密封叶片901具有抗锈蚀能力，减少了其锈蚀的情况，增加了使用寿命。

工作原理：立式水轮机组运行时，主轴1进行旋转，带动主轴轮毂2转动，进而带动转动密封圈6和转动密封叶片组7旋转，固定密封叶片组9和转动密封叶片组7之间的间隔距离为0.8毫米，固定密封叶片组9和转动密封叶片组7之间的间隔保证了固定密封叶片组9和转动密封叶片组7之间不会发生碰撞造成损坏的同时，使得流出的水流尽量少，保证了装置密封水流的效果，转动叶片加强筋条703提高了转动密封叶片701的结构强度，使得转动密封叶片701更加稳定减少叶片脱落的情况发生，通过挡水条702。使得转动密封叶片701更好的将水推出，提高产生逆向水流的效果，进一步的提高了密封效果，转动密封叶片组7与固定密封叶片组9相配合产生逆向的水压力，水流进入的速度大大减小，起到了密封水流的作用，剩余没有被密封的水流从出水通道5流出，解决了现有的水轮机主轴密封的叶片和背叶片结构由于水流冲击易发生损坏甚至掉落，使主轴密封结构失效，影响水轮机运行的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，包括主轴（1），其特征在于：所述主轴（1）的外部套接有主轴轮毂（2），所述主轴轮毂（2）与主轴（1）固定连接，所述主轴（1）外部位于主轴轮毂（2）的上部套设有水轮机外壳（3），所述主轴轮毂（2）的外部套设有水轮机端盖（4），所述水轮机端盖（4）的顶部与水轮机外壳（3）的底部固定连接，所述主轴轮毂（2）和水轮机端盖（4）之间具有间隙，所述主轴轮毂（2）和水轮机端盖（4）之间设置有出水通道（5），所述主轴轮毂（2）的外壁套设有转动密封圈（6），所述转动密封圈（6）的外壁上固定安装有转动密封叶片组（7），所述水轮机端盖（4）的内壁上固定安装有固定密封圈（8），所述固定密封圈（8）的内壁上固定安装有固定密封叶片组（9）。

2.根据权利要求1所述的立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，其特征在于：所述固定密封叶片组（9）和转动密封叶片组（7）之间的间隔距离为0.8毫米。

3.根据权利要求1所述的立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，其特征在于：所述转动密封叶片组（7）包括若干转动密封叶片（701），所述转动密封叶片（701）呈逆时针旋转绕转动密封圈（6）的轴线设置于转动密封圈（6）的外壁，所述转动密封叶片（701）之间均间隔平行设置，所述转动密封叶片（701）远离转动密封圈（6）一端的外缘均固定安装有挡水条（702），所述挡水条（702）端部朝向水流方向，所述转动密封叶片（701）靠近转动密封圈（6）的一端均固定安装有若干转动叶片加强筋条（703），所述转动叶片加强筋条（703）与转动密封圈（6）固定连接。

4.根据权利要求1所述的立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，其特征在于：所述固定密封叶片组（9）包括若干固定密封叶片（901），所述固定密封叶片（901）呈逆时针旋转绕固定密封圈（8）的轴线设置于固定密封圈（8）的内壁，所述固定密封叶片（901）之间均间隔平行设置，所述固定密封叶片（901）靠近固定密封圈（8）的一端均固定安装有若干固定叶片加强筋条（902），所述固定叶片加强筋条（902）与固定密封圈（8）固定连接。

5.根据权利要求1所述的立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，其特征在于：相邻两个转动密封叶片（701）之间的距离与相邻两个固定密封叶片（901）之间的距离相同。

6.根据权利要求1所述的立式水轮机组间隙式主轴密封的叶片及背叶片组合结构，其特征在于：转动密封叶片（701）和固定密封叶片（901）均为不锈钢叶片。

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