CN218581730U - 一种贯流式机组主轴密封结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种贯流式机组主轴密封结构，包括工字环、进水管及水箱，所述工字环套设于所述主轴的外壁，在所述工字环上间隔设置数个出水孔；所述进水管与所述工字环连接，通过所述进水管向所述工字环输送高压水并从所述出水孔流出，以在所述主轴外壁形成环形水封；所述水箱套设于所述主轴的外壁并与所述工字环连通，以使所述工字环内的水可流入所述水箱；其中，在所述进水管上设有压力调节阀，通过所述压力调节阀可根据漏水情况时时调节水压；本申请在贯流式机组主轴中开创性地采用水封式密封结构，可及时排出漏水，避免水淹设备等安全问题的发生。

Description

一种贯流式机组主轴密封结构

技术领域

本申请涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种贯流式机组主轴密封结构。

背景技术

随着水电行业的发展，水轮机的性能不断得到优化，尤其在主轴密封方面。贯流式机组主轴密封的作用主要是在机组运行时防止流道内的河水倒灌到厂房的一种密封装置，是水轮机组的关键部位之一，其性能优劣对机组运行稳定性、可靠性和电站的效益有着重要的影响，主轴密封效果的好坏将直接影响整个水轮机组的运转，其形式一般有盘根密封、迷宫密封、平板橡胶密封等柔性密封环和断面密封等，目前多以盘根密封形式最为常见，然而密封部件耐磨性差，易损伤抗磨套，且密封性差。由于电站设计时未考虑冷却水质问题的因素，在汛期时河水含沙量较多，水质恶化，极易造成密封盘根磨损后大量漏水而停机进行更换处理，同时漏水排水不及时，也会导致水淹设备的安全隐患。

为此，我们提出一种贯流式机组主轴密封结构用于解决上述问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种贯流式机组主轴密封结构，解决现有技术中密封材料磨损后大量漏水而停机进行更换处理，以及漏水排水不及时导致水淹设备的安全隐患等问题，所述技术方案如下：

本申请提供一种贯流式机组主轴密封结构，包括工字环、进水管及水箱，所述工字环套设于所述主轴的外壁，在所述工字环上间隔设置数个出水孔；所述进水管与所述工字环连接，通过所述进水管向所述工字环输送高压水并从所述出水孔流出，以在所述主轴外壁形成环形水封；所述水箱套设于所述主轴的外壁并与所述工字环连通，以使所述工字环内的水可流入所述水箱；其中，在所述进水管上设有压力调节阀，通过所述压力调节阀可根据漏水情况时时调节水压。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，所述工字环包括本体和位于所述本体两侧并与所述本体连接的第一端部和第二端部，在所述本体上间隔设置数个出水孔。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，所述出水孔之间的间距为100mm，所述出水孔的内径为10mm。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，在所述水箱上设有出水口，所述出水口与集水井连接，以排出所述水箱内的水。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，在所述主轴外壁套设有衬套，在所述衬套远离所述主轴的外表面设有软垫箱，所述工字环位于所述衬套与所述软垫箱之间。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，在所述衬套与所述软垫箱之间还设有密封填料。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，在所述主轴外壁套设有抗磨环，在所述抗磨环远离所述主轴的外表面设有软垫箱，所述工字环位于所述抗磨环与所述软垫箱之间，在所述衬套与所述软垫箱之间还设有密封填料。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，在所述软垫箱靠近所述主轴的内壁面设有检修密封气管。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，所述进水管与深井水水源连接。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，所述工字环为针形黄铜工字环，且所述工字环为分半结构。

本申请一些实施例提供的一种贯流式机组主轴密封结构带来的有益效果为：本申请通过在主轴外壁采用水封式的密封结构，解决现有技术中使用盘根、橡胶等密封材料长期使用磨损后大量漏水而停机进行更换处理，以及漏水排水不及时导致水淹设备的安全隐患等问题。本申请通过优化机组主轴密封结构，漏水量降低，维护和更换周期增长，机组可靠性提高，消除了水淹设备的安全隐患，减少因停机更换盘根等密封材料所造成的发电量损失。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的贯流式机组主轴密封结构整体结构示意图；

图2是本申请的工字环正视图；

图3是本申请的工字环侧视图。

附图标记：100-密封结构，110-工字环，111-本体，112-第一端部，113-第二端部，114-出水孔，120-进水管，121-压力调节阀，130-水箱，131-出水口，140-集水井，150-衬套，160-密封填料，170-软垫箱，200-主轴，210-主轴法兰，300-检修密封气管，400-流道。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

根据一实施例提供的贯流式机组主轴密封结构，如图1-3所示，所述密封结构100包括工字环110、进水管120及水箱130，所述工字环110套设于所述主轴200的外壁，在所述工字环110上间隔设置数个出水孔114；所述进水管120与所述工字环110连接，通过所述进水管120向所述工字环110输送高压水并从所述出水孔114流出，以在所述主轴200外壁形成环形水封；所述水箱130套设于所述主轴200的外壁并与所述工字环110连通，以使所述工字环110内的水可流入所述水箱130；其中，在所述进水管120上设有压力调节阀121，通过所述压力调节阀121可根据漏水情况时时调节水压。如图1所示，主轴位于流道400内，密封结构100位于主轴法兰210的一侧。

根据上述实施例，本申请通过在主轴200外壁设置带有出水孔114的工字环110，并向工字环110输送高压水使得主轴200外壁形成环形水封，本申请在贯流式机组主轴中开创性地采用水封式密封结构，相较于传统技术中采用盘根密封、迷宫密封、平板橡胶密封、断面密封等由密封材料制成的密封结构，克服了密封材料长期使用会出现磨损导致漏水需更换等问题，本申请依靠进水管120输送的高压水进行密封，且通过工字环110出水孔114流出的水压可调整，根据漏水情况适时调整进水管120上的压力调节阀121，进而调节水压，起到可控制漏水大小的作用；通过在主轴200外壁设置水箱130起到阻水、挡水和减缓水压的作用，工字环110出水孔114流出的水可流入水箱130内，从而及时排出漏水，避免水淹设备等安全问题的发生，本申请的密封结构止水能力显著提高，漏水量降低，机组持续运行时间明显增长，且维护简便，维护成本降低，维护和更换周期增长，机组可靠性提高，消除了水淹设备的安全隐患，利用小时数增加，减少传统密封结构中因停机更换盘根等密封材料所造成的发电量损失，大幅提升经济效益。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，如图2-3所示，所述工字环110包括本体111和位于所述本体111两侧并与所述本体111连接的第一端部112和第二端部113，在所述本体111上间隔设置数个出水孔114。根据上述实施例，本申请通过在工字环110本体111上间隔设置数个出水孔114，出水孔114依靠水压形成水封结构进行密封，此外还具有润滑、冷却的作用。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，如图2所示，所述出水孔114之间的间距为100mm，所述出水孔114的内径为10mm。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，如图1所示，在所述水箱130上设有出水口131，所述出水口131与集水井140连接，以排出所述水箱130内的水。根据上述实施例，本申请中的水箱130具有阻水、挡水和减缓水压的作用，当水箱130内装满水后可通过出水口131排出至集水井140，从而及时排出漏水，避免水淹设备等安全问题的发生。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，如图1所示，在所述主轴200外壁套设有衬套150或抗磨环，在所述衬套150远离所述主轴200的外表面设有软垫箱170，所述工字环110位于所述衬套150与所述软垫箱170之间；或在所述抗磨环远离所述主轴200的外表面设有软垫箱170，所述工字环110位于所述抗磨环与所述软垫箱170之间。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，如图1所示，在所述衬套150或抗磨环与所述软垫箱170之间还设有密封填料160。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，如图1所示，在所述软垫箱170靠近所述主轴200的内壁面设有检修密封气管300。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，所述进水管120与深井水水源连接。根据上述实施例，本申请采取深井水作为水封用水可以得到水质保障，进一步起都可靠密封的作用，避免汛期时河水含沙量较多、水质恶化造成堵塞、各部件磨损后大量漏水而停机进行更换处理。

例如，在一个实施例提供的贯流式机组主轴密封结构中，所述工字环110为针形黄铜工字环，且所述工字环110为分半结构。根据上述实施例，通过采用黄铜工字环可以确保工字环110的刚度，可靠耐用，通过将工字环110设计为分半结构便于安装或维修。

尽管已经出于说明性目的对本申请的实施例进行了公开，但是本领域技术人员将认识的是：在不偏离如所附权利要求公开的本发明的范围和精神的情况下，能够进行各种修改、添加和替换。

Claims (10)

1.一种贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，包括：

工字环，套设于所述主轴的外壁，在所述工字环上间隔设置数个出水孔；

进水管，与所述工字环连接，通过所述进水管向所述工字环输送高压水并从所述出水孔流出，以在所述主轴外壁形成环形水封；及

水箱，套设于所述主轴的外壁并与所述工字环连通，以使所述工字环内的水可流入所述水箱；

其中，在所述进水管上设有压力调节阀，通过所述压力调节阀可根据漏水情况时时调节水压。

2.根据权利要求1所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，所述工字环包括本体和位于所述本体两侧并与所述本体连接的第一端部和第二端部，在所述本体上间隔设置数个出水孔。

3.根据权利要求2所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，所述出水孔之间的间距为100mm，所述出水孔的内径为10mm。

4.根据权利要求1所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，在所述水箱上设有出水口，所述出水口与集水井连接，以排出所述水箱内的水。

5.根据权利要求1所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，在所述主轴外壁套设有衬套，在所述衬套远离所述主轴的外表面设有软垫箱，所述工字环位于所述衬套与所述软垫箱之间。

6.根据权利要求5所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，在所述衬套与所述软垫箱之间还设有密封填料。

7.根据权利要求5所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，在所述主轴外壁套设有抗磨环，在所述抗磨环远离所述主轴的外表面设有软垫箱，所述工字环位于所述抗磨环与所述软垫箱之间，在所述衬套与所述软垫箱之间还设有密封填料。

8.根据权利要求5或7所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，在所述软垫箱靠近所述主轴的内壁面设有检修密封气管。

9.根据权利要求1所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，所述进水管与深井水水源连接。

10.根据权利要求1所述贯流式机组主轴密封结构，其特征在于，所述工字环为针形黄铜工字环，且所述工字环为分半结构。

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