CN217056323U - 一种水轮机主轴密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水轮机主轴密封结构，包括：沿水轮机轴轴向依次布置的工作密封段、检修密封段和平板密封段，所述平板密封段首先进行被密封水的密封；所述平板密封段包括平板密封支座和平板密封转环，所述平板密封支座与检修密封段连接，所述平板密封转环与水轮机轴连接，所述平板密封支座与平板密封转环之间设有密封间隙，所述密封间隙内设有密封部。可有效的降低被密封水水压和清洁密封水的水压，减少密封供水量，增加电站经济效益；可有效的解决密封供水量对密封使用性能的影响，提高机组使用安全性能；可大幅减少颗粒物进入主轴工作密封面，有效降低工作密封件磨损程度，增加密封件使用寿命。

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主轴密封技术领域，具体而言，涉及一种水轮机主轴密封结构。

背景技术

水轮机通常都设置有主轴密封，其作用是减少通过水轮机转动部件与静止部件之间间隙的漏水量，减少机组的容积损失，提高机组的效率。水轮机主轴密封并不是完全将漏水量控制到零，而是将泄漏量控制在合理的可接受的范围以内。

现有技术中，对于低水头水轮机组所采用的传统密封结构主要由工作密封和检修密封两部分组成，工作密封多采用水压端面密封，采用高压清洁水注入工作密封中，形成水膜阻止流道内水流进入机坑。传统结构中的一道工作密封因其被密封水压力大，故而使用的密封清洁水压更大，清洁密封水量和机组排水量更多；在与发电机共用一套技术供水水路的情况下，主轴工作密封水量难以保证，增加了密封安全运行的不确定性，同时也增加了电站辅机设备的成本投入。

因此，须设计一种多重减压效果的组合密封结构，大幅降低工作密封前的泄露水压，降低清洁密封水压力，减少清洁密封水量，进而最大限度地减少机组漏水量，降低电站投运成本，保证机组安全可靠运行。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在水轮机主轴工作密封采用水压端面密封时，采用的清洁密封水压力大，需使用大量清洁密封水，提高了电站投运成本，且在水量不足时影响密封效果的技术问题之一。

为此，本实用新型提供了一种水轮机主轴密封结构。

本实用新型提供了一种水轮机主轴密封结构，包括：沿水轮机轴轴向依次布置的工作密封段、检修密封段和平板密封段，所述平板密封段首先进行被密封水的密封；

所述平板密封段包括平板密封支座和平板密封转环，所述平板密封支座与检修密封段连接，所述平板密封转环与水轮机轴连接，所述平板密封支座与平板密封转环之间设有密封间隙，所述密封间隙内设有密封部。

本实用新型提出的一种水轮机主轴密封结构，包括沿水轮机轴轴向依次布置的工作密封段、检修密封段和平板密封段，当被密封水从下向上流动时，平板密封段设于最下方，即最靠近被密封水流向源头的一侧，以确保被密封水首先经过平板密封段，由平板密封段对被密封水进行首次密封，经过平板密封段降低被密封水的压力，随后被密封水再依次经过检修密封段和工作密封段，被密封水抵达工作密封段时，其压力已被平板密封段和检修密封段减小，此时工作密封段所需的密封清洁水的压力也可相应降低，降低了所需清洁水的水量；

平板密封段由平板密封支座和平板密封转环组成，其中，平板密封转环为固定在水轮机轴上的环形结构；平板密封支座采用分瓣结构并与检修密封段固定连接，起固定支撑作用；在平板密封转环和平板密封支座之间形成密封间隙，采用间隙密封原理降低被密封水的压力。

根据本实用新型上述技术方案的一种水轮机主轴密封结构，还可以具有以下附加技术特征：

在上述技术方案中，所述水轮机轴设有安装槽，所述平板密封转环采用分瓣结构并固定于安装槽内。

在该技术方案中，在水轮机轴上加工出安装槽，平板密封转环采用分瓣结构并通过螺栓把合方式将瓣叶固定在安装槽内，各瓣叶之间采用螺栓把合连接方式进行可靠连接。

在上述技术方案中，所述平板密封转环包括转环固定部和转环连接部，所述固定部与安装槽螺栓连接，所述密封部抵接于所述转环连接部。

在该技术方案中，转环固定部与转环连接部一体成型，其中，转环固定部采用螺栓把合方式固定在安装槽内。

在上述技术方案中，所述平板密封支座包括支座固定部和支座连接部，所述支座固定部与检修密封段固定连接，所述密封间隙形成于转环连接部和支座连接部之间，所述密封部抵接于所述支座连接部。

在该技术方案中，支座固定部焊接在检修密封段上，支座固定部与支座连接部相连，支座连接部与转环连接部之间设有密封间隙，具体可通过分别在支座连接部和转环连接部上形成缺口，将两个缺口相对设置，两个缺口所围成的半封闭空间即为密封间隙，可通过调整缺口大小，从而调整密封间隙的尺寸，密封部分别抵接于支座连接部的上表面和转环连接部的下表面，以确保密封的效果。

在上述技术方案中，所述密封部包括橡胶密封垫和/或不锈钢抗磨板，所述密封部可拆卸地连接于支座连接部或转环连接部。

在该技术方案中，将密封部采用可拆卸连接方式连接于支座连接部或转环连接部，具体如螺栓连接、卡接、粘扣连接等，便于后期检修更换。

在上述任一技术方案中，所述检修密封段包括检修密封支座，所述工作密封段包括工作密封支座，所述平板密封支座与检修密封支座为一体化结构，所述检修密封支座与工作密封支座螺栓连接。

在该技术方案中，平板密封支座焊接在检修密封支座上，与检修密封支座呈一体化结构。

在上述技术方案中，所述密封间隙垂直于水轮机轴的轴向。

在该技术方案中，密封间隙垂直于水轮机轴的轴向时，平板密封段为轴向型式，此时密封间隙垂直于被密封水的流向。

在上述任一技术方案中，所述密封间隙平行于水轮机轴的轴向。

在该技术方案中，密封间隙平行于水轮机轴的轴向时，平板密封段为径向型式，此时密封间隙平行于被密封水的流向。

综上所述，由于采用了上述技术特征，本实用新型的有益效果是：

提出了一种水轮机主轴密封结构，可有效的降低被密封水水压和清洁密封水的水压，减少密封供水量，增加电站经济效益；可有效的解决密封供水量对密封使用性能的影响，提高机组使用安全性能；可大幅减少颗粒物进入主轴工作密封面，有效降低工作密封件磨损程度，增加密封件使用寿命；大幅减少密封泄露水量，有效降低顶盖排水泵的启动频率，增加顶盖排水泵的使用寿命。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型一个实施例的一种水轮机主轴密封结构(轴向型式)的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的一种水轮机主轴密封结构(径向型式)的结构示意图。

其中，图1至图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、水轮机轴；2、工作密封段；3、检修密封段；4、平板密封段；

11、安装槽；

21、工作密封支座；

31、检修密封支座；

41、平板密封支座；42、平板密封转环；43、密封间隙；44、密封部；

411、支座固定部；412、支座连接部；

421、转环固定部；422、转环连接部。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。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。

在下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它不同于在此描述的方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图2来描述根据本实用新型一些实施例提供的一种水轮机主轴密封结构。

本申请的一些实施例提供了一种水轮机主轴密封结构。

如图1至图2所示，本实用新型第一个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，包括：沿水轮机轴1轴向依次布置的工作密封段2、检修密封段3和平板密封段4，所述平板密封段4首先进行被密封水的密封；

所述平板密封段4包括平板密封支座41和平板密封转环42，所述平板密封支座41与检修密封段3连接，所述平板密封转环42与水轮机轴1连接，所述平板密封支座41与平板密封转环42之间设有密封间隙43，所述密封间隙43内设有密封部44。

本实施例提出的一种水轮机主轴密封结构，包括沿水轮机轴1轴向依次布置的工作密封段2、检修密封段3和平板密封段4，当被密封水从下向上流动时，平板密封段4设于最下方，即最靠近被密封水流向源头的一侧，以确保被密封水首先经过平板密封段4，由平板密封段4对被密封水进行首次密封，经过平板密封段4降低被密封水的压力，随后被密封水再依次经过检修密封段3和工作密封段2，被密封水抵达工作密封段2时，其压力已被平板密封段4和检修密封段3减小，此时工作密封段2所需的密封清洁水的压力也可相应降低，降低了所需清洁水的水量；

平板密封段4由平板密封支座41和平板密封转环42组成，其中，平板密封转环42为固定在水轮机轴1上的环形结构；平板密封支座41采用分瓣结构并与检修密封段3固定连接，起固定支撑作用；在平板密封转环42和平板密封支座41之间形成密封间隙43，采用间隙密封原理降低被密封水的压力。

本实用新型第二个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在第一个实施例的基础上，如图1至图2所示，所述水轮机轴1设有安装槽11，所述平板密封转环42采用分瓣结构并固定于安装槽11内。

在该实施例中，在水轮机轴1上加工出安装槽11，平板密封转环42采用分瓣结构并通过螺栓把合方式将瓣叶固定在安装槽11内，各瓣叶之间采用螺栓把合连接方式进行可靠连接。

本实用新型第三个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述平板密封转环42包括转环固定部421和转环连接部422，所述固定部与安装槽11螺栓连接，所述密封部44抵接于所述转环连接部422。

在该实施例中，转环固定部421与转环连接部422一体成型，其中，转环固定部421采用螺栓把合方式固定在安装槽11内。

本实用新型第四个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述平板密封支座41包括支座固定部411和支座连接部412，所述支座固定部411与检修密封段3固定连接，所述密封间隙43形成于转环连接部422和支座连接部412之间，所述密封部44抵接于所述支座连接部412。

在该实施例中，支座固定部411焊接在检修密封段3上，支座固定部411与支座连接部412相连，支座连接部412与转环连接部422之间设有密封间隙43，具体可通过分别在支座连接部412和转环连接部422上形成缺口，将两个缺口相对设置，两个缺口所围成的半封闭空间即为密封间隙43，可通过调整缺口大小，从而调整密封间隙43的尺寸，密封部44分别抵接于支座连接部412的上表面和转环连接部422的下表面，以确保密封的效果。

本实用新型第五个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述密封部44包括橡胶密封垫和/或不锈钢抗磨板，所述密封部44可拆卸地连接于支座连接部412或转环连接部422。

在该实施例中，将密封部44采用可拆卸连接方式连接于支座连接部412或转环连接部422，具体如螺栓连接、卡接、粘扣连接等，便于后期检修更换。

本实用新型第六个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述检修密封段3包括检修密封支座31，所述工作密封段2包括工作密封支座21，所述平板密封支座41与检修密封支座31为一体化结构，所述检修密封支座31与工作密封支座21螺栓连接。

在该实施例中，平板密封支座41焊接在检修密封支座31上，与检修密封支座31呈一体化结构。

本实用新型第七个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述密封间隙43垂直于水轮机轴1的轴向。

在该实施例中，密封间隙43垂直于水轮机轴1的轴向时，平板密封段4为轴向型式，此时密封间隙43垂直于被密封水的流向。

本实用新型第八个实施例提出了一种水轮机主轴密封结构，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图2所示，所述密封间隙43平行于水轮机轴1的轴向。

在该实施例中，密封间隙43平行于水轮机轴1的轴向时，平板密封段4为径向型式，此时密封间隙43平行于被密封水的流向。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，包括：沿水轮机轴(1)轴向依次布置的工作密封段(2)、检修密封段(3)和平板密封段(4)，所述平板密封段(4)首先进行被密封水的密封；

所述平板密封段(4)包括平板密封支座(41)和平板密封转环(42)，所述平板密封支座(41)与检修密封段(3)连接，所述平板密封转环(42)与水轮机轴(1)连接，所述平板密封支座(41)与平板密封转环(42)之间设有密封间隙(43)，所述密封间隙(43)内设有密封部(44)。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述水轮机轴(1)设有安装槽(11)，所述平板密封转环(42)采用分瓣结构并固定于安装槽(11)内。

3.根据权利要求2所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述平板密封转环(42)包括转环固定部(421)和转环连接部(422)，所述固定部与安装槽(11)螺栓连接，所述密封部(44)抵接于所述转环连接部(422)。

4.根据权利要求3所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述平板密封支座(41)包括支座固定部(411)和支座连接部(412)，所述支座固定部(411)与检修密封段(3)固定连接，所述密封间隙(43)形成于转环连接部(422)和支座连接部(412)之间，所述密封部(44)抵接于所述支座连接部(412)。

5.根据权利要求4所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述密封部(44)包括橡胶密封垫和/或不锈钢抗磨板，所述密封部(44)可拆卸地连接于支座连接部(412)或转环连接部(422)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述检修密封段(3)包括检修密封支座(31)，所述工作密封段(2)包括工作密封支座(21)，所述平板密封支座(41)与检修密封支座(31)为一体化结构，所述检修密封支座(31)与工作密封支座(21)螺栓连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述密封间隙(43)垂直于水轮机轴(1)的轴向。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的一种水轮机主轴密封结构，其特征在于，所述密封间隙(43)平行于水轮机轴(1)的轴向。

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