CN215566355U - 一种水轮机主轴密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种水轮机主轴密封结构，它解决了密封结构抗磨损能力不足，使用范围小的问题，其结构包括空气围带盖，密封座和密封压盖,所述的空气围带盖套接在水轮机主轴外壁，所述的密封座套接在水轮机主轴外壁且安装在所述的空气围带盖上，所述的多个密封压盖依次拼合套接在水轮机主轴外壁且安装在密封座上,所述的密封座和密封压盖内侧开有第一凹槽，第一凹槽内设置有密封环，密封环一侧与第一凹槽底部安装的弹簧相连，另一侧直接与水轮机主轴接触，由弹簧给密封环提供径向压力。本实用新型通过至少六道接触式径向可调密封组成的旋转密封，使得密封水的压力逐层减小，直至为零，有效的减少了密封环的磨损，提高了主轴密封结构的寿命。

Description

一种水轮机主轴密封结构

技术领域

本实用新型涉及水轮机技术领域，更具体地说，涉及一种水轮机主轴密封结构。

背景技术

水轮机主轴密封在水轮机运行过程中扮演了非常重要的角色，水轮机运行时，会有一定压强的水由转轮沿主轴流入水轮机机坑，从而导致水轮机不能正常工作。由于现有的水轮机多种多样，且每个水轮机的工作环境，包括水头、水质、泥沙等因素都不同，对主轴密封的要求也越来越高。

随着清洁能源的推广，水能发电是一种必然的发展趋势，不管是新的水轮机制造，还是旧的水轮机改造，都有着巨大的发展空间。当下的已在使用中的水轮机大多是上个世纪投入使用，由于年代久远，急需对其进行改造，所以我们需要有一种既能应用于新水轮机的制造，又能方便的对旧水轮机进行改造以满足现代化需求的主轴密封结构。

一种在中国专利文献上公开的“一种水轮机主轴密封护套结构”，公告号是CN210599260 U，包括水轮机主轴，在主轴外壁套接有密封座，密封座与主轴之间设了保护套，密封座下端设有与保护套相套接的主轴密封法兰盘，主轴密封法兰盘与密封座相嵌套式连接固定，该实用新型具有结构牢固、省时省力、密封性能强和使用寿命长的特点，但在不同的环境中使用具有一定的局限性，不易大量使用，一些比较复杂的水流环境会导致其密封性能下降。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有的密封结构抗磨损能力小，水质要求高且无法实现现代化自动监控的问题，提供了一种结合了多层平板密封和接触式径向可调节密封的主轴密封结构，适用于新水轮机的制造和旧水轮机的改造。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种水轮机主轴密封结构，包括空气围带盖，密封座和密封压盖。所述的空气围带盖套接在水轮机主轴外壁，所述的密封座套接在水轮机主轴外壁上且安装在所述的空气围带盖上，所述的多个密封压盖依次拼合套接在水轮机主轴外壁上且安装在密封座上，在所述的密封座和密封压盖内侧开有第一凹槽，第一凹槽内设置有密封环，密封环与第一凹槽底部之间安装有弹簧，密封环另一侧直接与水轮机主轴接触，由弹簧给密封环提供径向压力，压力大小由密封水的压力计算而定，向上逐层密封块的弹簧力逐渐减小，密封水逐次通过每一层密封环后压力降低为零，在保证了密封的前提下，有效的延长了主轴密封结构的寿命。

作为优选，所述的密封座上设置有第一螺钉孔，所述的密封压盖上设置有与密封座上的第一螺钉孔对应的螺钉通孔，第一螺钉穿过密封压盖上的螺钉通孔，固定连接在密封座上的第一螺钉孔中，使密封座和密封压盖为一个整体套接在主轴外壁，保证了密封座和密封压盖之间不会轴向移动。

作为优选，所述的密封压盖上设置有多个第二螺钉孔，且第二螺钉孔与螺钉通孔交错设置，相邻的两个密封环上的第二螺钉孔和螺钉通孔对应，第一螺钉穿过螺钉通孔，固定连接在第二螺钉孔中，使两个密封压盖为一个整体套接在主轴外壁，保证了密封压盖之间不会轴向移动。

作为优选，所述的密封环上设置有第六凹槽，所述的密封压盖上设置有第三螺钉孔，第二螺钉穿过第三螺钉孔，安装在第六凹槽中，所述的密封座上设置有第四螺钉孔，第二螺钉穿过第四螺钉孔，安装在第六凹槽中，在水轮机运行过程中，密封环随主轴摆动而摆动，密封环因密封水的压力不同而径向摆动使得密封环有效的减小了密封水的压力，又不会随着主轴在凹槽里周向转动。

作为优选，所述的密封环由六个密封块组成，每一个密封块与第一凹槽的底部之间安装有两个弹簧，通过对密封环的切分，使得各个密封块独自面对密封水的压力，同时有效的解决了密封环的磨损问题，大大提高了主轴密封结构的寿命。

作为优选，所述的空气围带盖和密封座接触的一侧设有第二凹槽，两者固定连接时第二凹槽中安装有第一橡皮条，通过增加第一橡皮条，有效的防止了空气围带盖和密封座连接面存在凸起或凹坑导致的漏水问题。

作为优选，所述的最远离密封座的密封压盖与水轮机主轴接触一侧设有第三凹槽，所述的第三凹槽内安装有第二橡皮条，通过增加第二橡皮条，进一步的防止了压力水通过多个密封块之后还存在过多的压力导致漏水的问题。

作为优选，所述的密封座和所述的密封压盖接触的一侧设置有第四凹槽，所述的第四凹槽内安装有密封条，所述的多个密封压盖远离密封座一侧设置有第五凹槽，所述的第五凹槽内安装有密封条，通过增加密封条，有效的防止了密封座和密封压盖之间，以及两个密封压盖之间存在的部分漏水问题。

作为优选，所述的密封座外边缘延长处设置有第一螺栓通孔，所述的空气围带盖上设置有与其对应的第二螺栓通孔，螺栓穿过所述的第一螺栓通孔固定在所述的第二螺栓孔上，保证了密封座与空气围带盖紧密连接。

作为优选，所述的水轮机顶盖上设置有螺栓孔，第三螺钉依次穿过第一螺栓通孔和第二螺栓通孔，固定在螺栓孔上，保证了所述的密封座和空气围带盖固定在水轮机顶盖上，使得整个主轴密封结构与水轮机连接为一个整体，减少了由于摆动带来的不必要的磨损。

因此，本实用新型有如下的有益效果：（1）通过至少六道接触式径向可调密封组成的旋转密封，使得密封水的压力逐层减小，直至为零，有效的减少了密封块的磨损，提高了主轴密封结构的寿命；（2）通过弹簧给密封块提供径向压力，结构简单，密封效果好；（3）不仅可以用于新的水轮机生产制造，还可以旧的水轮机改造，可以方便的对大量上世纪投入使用的水轮机进行改造以满足现代化需求。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖视图。

图2是本实用新型图1中A-A线横剖视图。

图中：1、空气围带盖 2、第一橡皮条 3、密封座 4、密封压盖 5、密封环 6、第一螺钉 7、弹簧 8、密封条 9、第二橡皮条 10、螺栓 11、平垫圈 12、第三螺钉 13、第二螺钉 14、第一凹槽 15、第一螺钉孔 16、螺钉通孔 17、第二螺钉孔 18、第二凹槽19、第三凹槽 20、第四凹槽 21、第五凹槽 22、第一螺栓通孔 23、第二螺栓通孔 24、螺栓孔 25、第六凹槽 26、第三螺钉孔 27、第四螺钉孔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的描述：

如图1所示，一种水轮机主轴密封结构，包括空气围带盖1，密封座3和密封压盖4。空气围带盖1套接在水轮机主轴外壁，螺栓10穿过第一螺栓通孔22固定连接在第二螺栓通孔23中，将密封座3固定安装在空气围带盖1上，螺栓10安装时使用了平垫圈11。第三螺钉12依次穿过第一螺栓通孔22和第二螺栓通孔23，固定连接在螺栓孔24中，将密封座3和空气围带盖1整体固定在水轮机顶盖上，使得整个主轴密封结构与水轮机连接为一个整体。空气围带盖1和密封座3接触的一侧设有第二凹槽18，两者固定连接时第二凹槽18中安装有第一橡皮条2，第一螺钉6穿过螺钉通孔16固定连接在第一螺钉孔15中，把密封压盖4和密封座3连接为一个整体。密封座3与密封压盖4连接一侧设置有第四凹槽20，第四凹槽20中安装有密封条8，其余四个密封压盖4上均设有第五凹槽21，密封压盖4通过第一螺钉6固定连接时，第五凹槽21中安装有密封条8。距离密封座3最远的一个密封压盖4与水轮机主轴贴合面设置有第三凹槽19，密封压盖4套接在水轮机主轴上时第三凹槽19内安装有第二橡皮条9。密封环5上设置有第六凹槽25，密封压盖上设置有第三螺钉孔26，第二螺钉13穿过第三螺钉孔26，安装在第六凹槽25中，密封座3上设置有第四螺钉孔27，第二螺钉13穿过第四螺钉孔27，安装在第六凹槽25中，有效的防止了密封环5在第一凹槽14中转动的问题。

如图2所示，在所述的密封座3和密封压盖4内侧开有第一凹槽14，密封环5由六个密封块组成，每一个密封块对应的第一凹槽14的位置上有两个弹簧7，通过两个弹簧7控制密封环5的径向移动。通过对密封环5的切分，使得各部分密封环5独自面对密封水的压力，有效的解决了密封环5的磨损问题，由弹簧7给密封环5提供径向压力，压力大小由密封水的压力计算而定，向上逐层弹簧7提供的压力逐渐减小，密封水逐次通过每一层密封块5后压力降低为零，在保证了密封的前提下，有效的延长了主轴密封结构的寿命。

本实用新型显然不限于上述实施例的细节，在包括本实用新型的基本特征的情况下，有多种具体实施例可以实现本实用新型。因此，本实施例是具有示范性的，而非限制性的。任何本领域的技术人员在本实用新型的技术方案上所做的变化或修饰，未脱离本实用新型的权利要求范围的，皆涵盖在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水轮机主轴密封结构，其特征在于：包括空气围带盖（1），密封座（3），多个密封压盖（4），所述的空气围带盖（1）套接在水轮机主轴外壁，所述的密封座（3）套接在水轮机主轴外壁上且安装在所述的空气围带盖（1）上，所述的多个密封压盖（4）依次拼合套接在水轮机主轴外壁上且安装在密封座（3）上，在所述的密封座（3）和密封压盖（4）内侧开有第一凹槽（14），第一凹槽（14）内设置有密封环（5），密封环（5）与第一凹槽（14）底部之间安装有弹簧（7），密封环（5）另一侧直接与水轮机主轴接触。

2.根据权利要求书1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的密封座（3）上设置有第一螺钉孔（15），所述的密封压盖（4）上设置有与密封座（3）上的第一螺钉孔（15）对应的螺钉通孔（16），第一螺钉（6）穿过螺钉通孔（16），固定连接在第一螺钉孔（15）中。

3.根据权利要求书2所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的密封压盖（4）上设置有多个第二螺钉孔（17），且第二螺钉孔（17）与螺钉通孔（16）交错设置，第一螺钉（6）穿过螺钉通孔（16），固定连接在第二螺钉孔（17）中。

4.根据权利要求书1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的密封环上设置有第六凹槽（25），所述的密封压盖上设置有第三螺钉孔（26），第二螺钉（13）穿过第三螺钉孔（26），前端安装在第六凹槽（25）中，所述的密封座（3）上设置有第四螺钉孔（27），第二螺钉（13）穿过第四螺钉孔（27），安装在第六凹槽（25）中。

5.根据权利要求书4所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的密封环（5）由六个密封块组成，每一个密封块与第一凹槽（14）的底部之间安装有两个弹簧（7）。

6.根据权利要求书1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的空气围带盖（1）和密封座（3）接触的一侧设有第二凹槽（18），第二凹槽（18）中安装有第一橡皮条（2）。

7.根据权利要求书1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的最远离密封座（3）的密封压盖（4）与水轮机主轴接触一侧设有第三凹槽（19），所述的第三凹槽（19）内安装有第二橡皮条（9）。

8.根据权利要求书1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的密封座（3）和所述的密封压盖（4）接触的一侧设置有第四凹槽（20），所述的第四凹槽（20）内安装有密封条（8），所述的多个密封压盖（4）远离密封座（3）一侧设置有第五凹槽（21），所述的第五凹槽（21）内安装有密封条（8）。

9.根据权利要求书1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的密封座（3）外边缘延长处设置有第一螺栓通孔（22），所述的空气围带盖上设置有与其对应的第二螺栓通孔（23），螺栓（10）穿过所述的第一螺栓通孔（22）固定在所述的第二螺栓孔（23）上。

10.根据权利要求书9所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述的水轮机顶盖上设置有螺栓孔（24），第三螺钉（12）依次穿过第一螺栓通孔（22）和第二螺栓通孔（23），固定在螺栓孔（24）上。

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