CN211174436U - 一种水轮机活动导叶端面密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮机活动导叶端面密封结构，所述端面密封结构包括设置于活动导叶上端顶盖上的上端面密封和活动导下端底环上的下端面密封，其中，所述上端面密封和/或下端面密封分别设有端面密封部；通过本活动导叶端面密封结构中的端面密封部的结构设计，使得本端面密封结构中端面密封块的作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可以基于经管路输入的加压介质完成调节。从而，即使在机组运行若干年后，也避免了如传统密封结构中因端面密封块处的泥沙磨损和端面密封条橡胶老化，造成机组检修时导叶端面密封处的漏水量会逐年增加的问题。

Description

一种水轮机活动导叶端面密封结构

技术领域

本实用新型属于水轮机部件密封技术领域，尤其是涉及一种水轮机活动导叶端面密封结构。

背景技术

水轮发电机组活动导叶全关，机组停机时，活动导叶外侧充满压力水，机组运行水头越高，其外侧水压力越大。机组停机后，为了便于检修，对活动导叶端面和立面漏水量有较严格的量化要求。为了减小活动导叶漏水量，水轮发电机组一般会在活动导叶上、下端面处设置端面密封。上、下端面密封分别把合在顶盖和底环上，由于端面密封所处安装位置，只有在机组进行大修(行业内，一般机组需进行大修的一个周期为10年及以上，即10年一大修)时，才能进行更换，因此活动导叶端面密封必须具备可靠的密封性能，尤其对于高水头、超大型混流式机组，需要设计一种新型密封结构，以增强导叶端面密封性能。

现有技术中：水轮发电机组活动导叶端面密封传统结构方案，见图1，活动导叶传统端面密封结构100主要包含三个部件：端面密封条108、端面密封块109、密封压板107。端面密封条108为橡胶材质实心结构。端面密封109处于自由状态时，端面密封块109的挤压平面110(作用面)比顶盖和底环过流平面高h(见图1)，活动导叶关闭过程中，当导叶上、下端面扫过端面密封块109时，导叶上、下端面分别向上和向下挤压密封块作用面，端面密封块109压缩端面密封条108，端面密封条108依靠自身弹性将端面密封块109作用面与导叶上、下端面压紧，实现导叶端面密封压力水的目的。机组运行若干年后，由于端面密封块109处的泥沙磨损和端面密封条108橡胶老化，端面密封处的漏水量会逐年增加，影响机组检修工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了克服现有技术问题，提供了一种端面密封作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可调的水轮机活动导叶端面密封结构，以保证在机组的一个大修周期内(即≥10年)端面密封的密封性能和使用寿命。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种水轮机活动导叶端面密封结构，所述端面密封结构包括设置于活动导叶上端顶盖上的上端面密封和活动导下端底环上的下端面密封，其中，所述上端面密封和/或下端面密封分别设有端面密封部；所述端面密封部包括：两密封压板，所述密封压板固定于所述顶盖或底环上，并于两密封压板间形成卡槽结构；端面密封块，所述端面密封块卡接于所述卡槽内，且其一端伸出所述卡槽结构并能向活动导叶方向运动；端面密封条，所述端面密封条由柔性材质构成，并顶靠于所述端面密封块设置；管路，所述管路一端连接于压力可调的介质输入端，另一端与所述顶盖或底环相连，并与端面密封条导通，通过介质的输入完成所述端面密封块位置调节，即密封压紧程度的调节。

通过本活动导叶端面密封结构中的端面密封部的结构设计，使得本端面密封结构中端面密封块的作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可以基于经管路输入的压力可调介质完成调节。从而，即使在机组运行若干年后，也避免了如传统密封结构中因端面密封块处的泥沙磨损和端面密封条橡胶老化，造成端面密封处的漏水量会逐年增加的问题。

根据一个优选的实施方式，所述端面密封块在所述端面密封条侧的表部为平面状结构或设置有凹槽结构。通过端面密封块在所述端面密封条侧的表部的结构设计，使得本端面密封块可以适用于多种与之匹配的端面密封条。

根据一个优选的实施方式，所述端面密封条为中空端面密封条或实心端面密封条。

根据一个优选的实施方式，所述中空端面密封条的底端端部顶靠于所述端面密封块，其内设有中空的腔体结构，且所述腔体与所述管路导通。

根据一个优选的实施方式，所述实心端面密封条顶部设有与所述端面密封块上凹槽匹配的凸出部，所述实心端面封条底部设有槽体状结构，且所述槽体状结构的槽体与所述管路导通。

根据一个优选的实施方式，所述密封压板表部处于所述顶盖或底环的过流平面的同一平面内。

根据一个优选的实施方式，所述密封压板经螺栓预紧把合于所述顶盖或底环上。

根据一个优选的实施方式，所述端面密封块和/或端面密封条为橡胶材质构成。

根据一个优选的实施方式，实心端面密封条两侧设有密封槽，所述实心端面密封条由密封压板压紧。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型的有益效果：通过本活动导叶端面密封结构中的端面密封部的结构设计，使得本端面密封结构中端面密封块的作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可以基于经管路输入的压力可调介质完成调节。从而，即使在机组运行若干年后，也避免了如传统密封结构中因端面密封块处的泥沙磨损和端面密封条橡胶老化，造成端面密封处的漏水量会逐年增加的问题。本实用新型所呈现的活动导叶端面密封压紧程度可调节的设计理念，拓宽了端面密封的结构设计型式，既增强了端面密封的密封性能和适用性，也延长了端面密封的使用寿命。

附图说明

图1是传统端面密封结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1对应端面密封结构示意图；

图3是本实用新型实施例1对应端面密封结构中端面密封部A的放大示意图；

图4是本实用新型实施例2对应端面密封结构示意图；

图5是本实用新型实施例2对应端面密封结构中端面密封部B的放大示意图；

其中，100-传统端面密封结构，101-活动导叶，102-顶盖，103-上端面密封，104-底环，105-下断面密封，106-顶盖或底环的过流平面，107-密封压板，108-端面密封条，109-端面密封块，110-挤压平面,201-活动导叶，202-顶盖，203-上端面密封，204-管路，205-底环，206-下端面密封，A-端面密封部，207-过流平面，208-密封压板，209-中空端面密封条，210-端面密封块,301-活动导叶，302-顶盖，303-上端面密封，304-管路，305-底环，306-下端面密封，B-端面密封部，307-过流平面，308-密封压板，309-实心端面密封条，310-端面密封块。

具体实施方式

下列非限制性实施例用于说明本实用新型。

实施例1：

参考图2和图3所示，图中示出了一种水轮机活动导叶端面密封结构。

所述端面密封结构包括设置于活动导叶201上端顶盖202上的上端面密封203和活动导页201下端的底环205上的下端面密封206。其中，所述上端面密封203和/或下端面密封206分别设有端面密封部A。通过端面密封部A完成对活动导叶201的密封。

优选地，所述端面密封部A包括：两件密封压板208、端面密封块210、端面密封条和管路204。其中，所述压板208用于完成对端面密封块210的固定限位，避免端面脱离本端面密封部A。所述端面密封块210经其与活动导叶201接触的平面完成对活动导叶的密封。所述端面密封条用于完成对端面密封块210的位置调节，以确保端面密封块210的密封效果。所述管路204用于向本端面密封部A中通入压力可调的介质，以使端面密封条变形，从而推动端面密封块210使其具有向活动导叶运动的趋势以完成对活动导叶的密封。

优选地，所述密封压板208固定于所述顶盖202或底环205上，并于两密封压板208间形成卡槽结构，以完成对端面密封块210的卡合。

进一步，所述密封压板208表部处于所述顶盖202或底环205的过流平面207的同一平面内。且所述密封压板208经螺栓预紧把合于所述顶盖202或底环205上。

优选地，所述端面密封块210卡接于所述卡槽内，且其一端伸出所述卡槽结构。经由该伸出的一端完成对活动导叶201实现密封。

进一步地，所述端面密封块210在所述端面密封条侧的表部为平面状结构。通过端面密封块210在所述端面密封条侧的表部的结构设计，使得本端面密封块210可以适用于与之匹配的端面密封条。

优选地，所述端面密封条由柔性材质构成，并顶靠于所述端面密封块210设置。以通过本端面密封条的形变来实现对端面密封块210的顶动，使得所述端面密封块210具有向活动导叶201移动的趋势。

进一步地，所述端面密封条为中空端面密封条209。所述中空端面密封条209的底端端部顶靠于所述端面密封块210。所述中空端面密封条209其内设有中空的腔体结构，且所述腔体与所述管路204导通。以使得管路204中通入的压力可调介质可以输入腔体中，使得端面密封体209发生膨胀形变。

优选地，所述管路204一端连接于压力可调的介质输入端，另一端与所述顶盖202或底环205相连，并与端面密封条导通。通过介质的输入完成所述端面密封块210位置调节。

进一步地，所述端面密封块210和/或端面密封条为橡胶材质构成。

从而，通过本活动导叶端面密封结构中的端面密封部A的结构设计，使得本端面密封结构中端面密封块210的作用面与活动导叶201上、下端面压紧程度可以基于经管路204输入的压力可调介质完成调节。从而，即使在机组运行若干年后，也避免了如传统密封结构中因端面密封块210处的泥沙磨损和端面密封条橡胶老化，造成端面密封处的漏水量会逐年增加的问题。

实施例2

在实施例1的基础上，如图4和图5所示，所述端面密封结构还可以是设置于上端面密封303和/或下端面密封306的端面密封部B。通过端面密封部B完成对导叶301的密封。

优选地，所述端面密封部B包括：两件密封压板308、端面密封块310、端面密封条和管路204。

优选地，端面密封块310，所述端面密封块310卡接于所述卡槽内，且其一端伸出所述卡槽结构。

进一步地，所述端面密封块310在所述端面密封条侧的表部设置有凹槽结构。通过端面密封块310在所述端面密封条侧的表部的结构设计，使得本端面密封块310可以更好的与端面密封条配合连接。

优选地，端面密封条，所述端面密封条由柔性材质构成，并顶靠于所述端面密封块310设置。且，所述端面密封条为实心端面密封条309。

进一步地，所述实心端面密封条309顶部设有与所述端面密封块310上凹槽匹配的凸出部，以完成与端面密封块310间的配合连接。同时，所述实心端面密封条309底部设有槽体状结构，且所述槽体状结构的槽体与所述管路304导通。以使得管路304中通入的压力可调介质可以输入槽体中，使得端面密封条309发生膨胀形变。从而顶动端面密封块310，完成对活动导叶301的密封。

前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (9)

1.一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述端面密封结构包括设置于活动导叶上端顶盖上的上端面密封和活动导下端底环上的下端面密封，其中，所述上端面密封和/或下端面密封分别设有端面密封部；

所述端面密封部包括：

两密封压板，所述密封压板固定于所述顶盖或底环上，并于两密封压板间形成卡槽结构；

端面密封块，所述端面密封块卡接于所述卡槽内，且其一端伸出所述卡槽结构并能向活动导叶方向运动；

端面密封条，所述端面密封条由柔性材质构成，并顶靠于所述端面密封块设置；

管路，所述管路一端连接于压力可调的介质输入端，另一端与所述顶盖或底环相连，并与端面密封条导通，通过介质的输入完成所述端面密封块位置调节，即密封压紧程度的调节。

2.如权利要求1所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述端面密封块在所述端面密封条侧的表部为平面状结构或设置有凹槽结构。

3.如权利要求2所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述端面密封条为中空端面密封条或实心端面密封条。

4.如权利要求3所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述中空端面密封条的底端端部顶靠于所述端面密封块，其内设有中空的腔体结构，且所述腔体与所述管路导通。

5.如权利要求3所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述实心端面密封条顶部设有与所述端面密封块上凹槽匹配的凸出部，所述实心端面封条底部设有槽体状结构，且所述槽体状结构的槽体与所述管路导通。

6.如权利要求1所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述密封压板表部处于所述顶盖或底环的过流平面的同一平面内。

7.如权利要求6所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述密封压板经螺栓预紧把合于所述顶盖或底环上。

8.如权利要求1所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，所述端面密封块和/或端面密封条为橡胶材质构成。

9.如权利要求1所述的一种水轮机活动导叶端面密封结构，其特征在于，实心端面密封条两侧设有密封槽，所述实心端面密封条由密封压板压紧。

Images