CN218761387U - 一种水轮机主轴密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其是一种水轮机主轴密封装置，包括圆台外壳、软垫箱、抗磨环、主轴及压垫水箱，所述软垫箱与所述圆台外壳固定连接，所述抗磨环与所述主轴的外壁连接，所述抗磨环与所述软垫箱之间设有填料槽，所述填料槽设有密封填料，所述压垫水箱的进液口设有压料环，所述压垫水箱通过第二螺钉与所述软垫箱固定连接，以使所述压料环通过开口嵌入所述填料槽并与所述密封填料抵接；所述软垫箱环绕设置有若干注液孔，所述注液孔的进液端贯穿于所述软垫箱朝向所述圆台外壳宽端的一面，所述注液孔的出液端与所述填料槽导通连接。本实用新型的一种水轮机主轴密封装置，能够为密封填料提供润滑水，避免密封填料磨损。

Description

一种水轮机主轴密封装置

技术领域

本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其是一种水轮机主轴密封装置。

背景技术

水轮机转轮止漏环会产生少量漏水，这些漏水会沿着主轴与固定部件之间的间隙进入机坑，妨碍其他设备的正常运行，因此必须在主轴上设置止漏密封装置。主轴密封是防止流道内压力水通过转动与静止部分之间的间隙漏至灯泡体内部。主轴密封可分为填料密封、端面密封、浮动环密封等。

在填料密封中，填料密封依靠填料环的外力作用下产生的压缩变形，消除了需要密封的间隙，从而达到密封目的。但是由于密封填料是与软垫箱及抗磨环相互接触，当密封填料紧密贴合软垫箱和抗磨环上，流道内的水无法进入密封填料，在机组开机的时候，主轴密封填料因为没有水的润滑以及冷却产生干磨，从而因为高温而造成密封填料磨损。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决上述背景技术中提到的技术问题之一，提供一种水轮机主轴密封装置，能够为密封填料提供润滑水，避免密封填料磨损。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种水轮机主轴密封装置，包括圆台外壳、软垫箱、抗磨环、主轴及压垫水箱，所述软垫箱四周通过第一螺钉与所述圆台外壳内壁固定连接，所述抗磨环位于所述软垫箱远离所述圆台外壳的一侧，且所述抗磨环与所述主轴的外壁连接，所述抗磨环与所述软垫箱之间设有填料槽，所述填料槽朝向所述圆台外壳的宽端设有开口，所述填料槽设有密封填料，所述压垫水箱的进液口设有压料环，所述压垫水箱通过第二螺钉与所述软垫箱固定连接，以使所述压料环通过开口嵌入所述填料槽并与所述密封填料抵接；

所述软垫箱环绕设置有若干注液孔，所述注液孔的进液端贯穿于所述软垫箱朝向所述圆台外壳宽端的一面，所述注液孔的出液端与所述填料槽导通连接。

进一步地，所述注液孔设有四个，且四个所述注液孔的出液端沿所述圆台外壳的轴向方向间隔设置，以使所述注液孔的出液端位于不同的平面上。

进一步地，所述软垫箱朝向所述圆台外壳宽端的一面设有供液环管，所述供液环管与所述软垫箱固定连接，且所述供液环管与若干所述注液孔导通连接。

进一步地，所述供液环管设有给液管，所述给液管设有供液泵，所述供液泵的供水压力为0.3Mpa。

进一步地，所述密封填料为五道碳素纤维密封填料。

进一步地，所述软垫箱设有空气围带，所述空气围带一侧贯穿于所述软垫箱靠近所述抗磨环的一面，所述空气围带另一侧设有导气管，所述导气管一端与所述空气围带导通连接，所述导气管另一端穿出所述软垫箱朝向所述圆台外壳宽端的一面。

进一步地，所述压垫水箱设有排水管，且所述排水管与所述压垫水箱连通。

本实用新型的有益效果是：

1.由于注液孔的出液端与填料槽导通连接，通过在注液孔的进液端注入润滑水，使得润滑水通过注液孔进入至填料槽，润滑水对填料槽内的密封填料进行冷却润滑，使得密封填料与抗磨环之间形成水薄膜，以使转动的抗磨环与密封填料不会直接接触，避免密封填料出现干磨的情况，有效防止密封填料因高温而磨损的情况。润滑水能够通过压料环及密封填料与填料槽之间的缝隙进入至压垫水箱，从而对润滑水进行收集，避免润滑水对机组的安全运行造成威胁。

2.通过使四个注液孔的出液端沿圆台外壳的轴向方向间隔设置，使得注液孔的出液端能够均匀布设在密封填料的四周，以使润滑水能够均匀浸润密封填料，确保密封填料与抗磨环之间能够形成水薄膜。同时在供液泵的作用下，提供了压力为0.3Mpa的润滑水，使得润滑水能够充分在填料槽内流通，而不会影响机组的正常运行，从而满足密封填料冷却润滑的需求。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施方式的水轮机主轴密封装置的结构示意图。

图2是图1中A处的结构示意图。

图3是本实用新型一较佳实施方式的水轮机主轴密封装置的供液环管结构示意图。

图中，1-圆台外壳，11-第一螺钉，2-软垫箱，21-注液孔，22-供液环管，221-给液管，222-供液泵，23-空气围带，231-导气管，3-抗磨环，4-主轴，5-压垫水箱，51-压料环，52-第二螺钉，53-排水管，6-填料槽，61-密封填料。

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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实施例一较佳实施方式的水轮机主轴密封装置，包括圆台外壳1、软垫箱2、抗磨环3、主轴4及压垫水箱5，且本实施例的水轮机主轴密封装置用于灯泡贯流式水轮发电机组。

软垫箱2四周通过第一螺钉11与圆台外壳1内壁固定连接，抗磨环3位于软垫箱2远离圆台外壳1的一侧，且抗磨环3与主轴4的外壁连接，抗磨环3与软垫箱2之间设有填料槽6，填料槽6朝向圆台外壳1的宽端设有开口，填料槽6设有密封填料61，压垫水箱5的进液口设有压料环51，压垫水箱5通过第二螺钉52与软垫箱2固定连接，以使压料环51通过开口嵌入填料槽6并与密封填料61抵接。通过拧紧第二螺钉52，使得压料环51能够嵌入填料槽6并对密封填料61进行挤压，以使密封填料61具有良好的密封效果。

本实施例的密封填料61为五道碳素纤维密封填料。

软垫箱2环绕设置有若干注液孔21，注液孔21的进液端贯穿于软垫箱2朝向圆台外壳1宽端的一面，注液孔21的出液端与填料槽6导通连接。

由于注液孔21的出液端与填料槽6导通连接，通过在注液孔21的进液端注入润滑水，使得润滑水通过注液孔21进入至填料槽6，润滑水对填料槽6内的密封填料61进行冷却润滑，使得密封填料61与抗磨环3之间形成水薄膜，以使转动的抗磨环3与密封填料61不会直接接触，避免密封填料61出现干磨的情况，有效防止密封填料因高温而磨损的情况。

润滑水能够通过压料环51及密封填料61与填料槽6之间的缝隙进入至压垫水箱5，从而对润滑水进行收集，避免润滑水对机组的安全运行造成威胁。

本实施例中抗磨环3设有凸起的边缘，且抗磨环3的边缘嵌入至压垫水箱5的进液口，以使压垫水箱5能够收集填料槽6内的润滑水。

如图1和图3所示，注液孔21设有四个，且四个注液孔21的出液端沿圆台外壳1的轴向方向间隔设置，以使注液孔21的出液端位于不同的平面上。本实施例的注液孔21为90°的管状结构，通过调整注液孔21靠近其进液端的长度，以使注液孔21具有不同的深度，从而实现注液孔21的出液端位于不同的平面上。

通过使四个注液孔21的出液端沿圆台外壳1的轴向方向间隔设置，使得注液孔21的出液端能够均匀布设在密封填料61的四周，以使润滑水能够均匀浸润密封填料61，确保密封填料61与抗磨环3之间能够形成水薄膜。

软垫箱2朝向圆台外壳1宽端的一面设有供液环管22，供液环管22与软垫箱2固定连接，且供液环管22与若干注液孔21导通连接。供液环管22设有给液管221，给液管221设有供液泵222，供液泵222的供水压力为0.3Mpa。

本实施例的润滑水可取自机组技水的供液泵222，在供液泵222的作用下，提供了压力为0.3Mpa的润滑水，使得润滑水能够充分在填料槽6内流通，而不会影响机组的正常运行，并且满足密封填料冷却润滑的需求。

如图1所示，压垫水箱5设有排水管53，且排水管53与压垫水箱5连通。压垫水箱5内的液体能够通过排水管53排出至集水井。

本实施例中润滑水对于密封填料61的冷却润滑为主轴密封。

如图1和图2所示，软垫箱2设有空气围带23，空气围带23一侧贯穿于软垫箱2靠近抗磨环3的一面，空气围带23另一侧设有导气管231，导气管231一端与空气围带23导通连接，导气管231另一端穿出软垫箱2朝向圆台外壳1宽端的一面。

在停机检修时时，通过对导气管231充入压缩空气，使空气围带23膨胀，从而实现了防止流道内的水进入灯泡体内，通过空气围带23进行密封为检修密封。

本实施例的水轮机主轴密封装置运用在低水头径流式日调节水电站，其水库上游正常蓄水位86.5m，电站共装3台灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量为3×26MW。利用技术供液泵222为四个注液孔21提供0.3Mpa压力水源为主轴密封填料润滑水后，满足了主轴密封填料61冷却润滑的需求，实现了3台机组均未发生主轴密封填料高温磨损的情况，运行情况良好，提高了设备的安全性，提高了经济效益。

Claims (7)

1.一种水轮机主轴密封装置，其特征在于，包括圆台外壳(1)、软垫箱(2)、抗磨环(3)、主轴(4)及压垫水箱(5)，所述软垫箱(2)四周通过第一螺钉(11)与所述圆台外壳(1)内壁固定连接，所述抗磨环(3)位于所述软垫箱(2)远离所述圆台外壳(1)的一侧，且所述抗磨环(3)与所述主轴(4)的外壁连接，所述抗磨环(3)与所述软垫箱(2)之间设有填料槽(6)，所述填料槽(6)朝向所述圆台外壳(1)的宽端设有开口，所述填料槽(6)设有密封填料(61)，所述压垫水箱(5)的进液口设有压料环(51)，所述压垫水箱(5)通过第二螺钉(52)与所述软垫箱(2)固定连接，以使所述压料环(51)通过开口嵌入所述填料槽(6)并与所述密封填料(61)抵接；

所述软垫箱(2)环绕设置有若干注液孔(21)，所述注液孔(21)的进液端贯穿于所述软垫箱(2)朝向所述圆台外壳(1)宽端的一面，所述注液孔(21)的出液端与所述填料槽(6)导通连接。

2.根据权利要求1所述的一种水轮机主轴密封装置，其特征在于：所述注液孔(21)设有四个，且四个所述注液孔(21)的出液端沿所述圆台外壳(1)的轴向方向间隔设置，以使所述注液孔(21)的出液端位于不同的平面上。

3.根据权利要求1所述的一种水轮机主轴密封装置，其特征在于：所述软垫箱(2)朝向所述圆台外壳(1)宽端的一面设有供液环管(22)，所述供液环管(22)与所述软垫箱(2)固定连接，且所述供液环管(22)与若干所述注液孔(21)导通连接。

4.根据权利要求3所述的一种水轮机主轴密封装置，其特征在于：所述供液环管(22)设有给液管(221)，所述给液管(221)设有供液泵(222)，所述供液泵(222)的供水压力为0.3Mpa。

5.根据权利要求1所述的一种水轮机主轴密封装置，其特征在于：所述密封填料(61)为五道碳素纤维密封填料。

6.根据权利要求1所述的一种水轮机主轴密封装置，其特征在于：所述软垫箱(2)设有空气围带(23)，所述空气围带(23)一侧贯穿于所述软垫箱(2)靠近所述抗磨环(3)的一面，所述空气围带(23)另一侧设有导气管(231)，所述导气管(231)一端与所述空气围带(23)导通连接，所述导气管(231)另一端穿出所述软垫箱(2)朝向所述圆台外壳(1)宽端的一面。

7.根据权利要求1所述的一种水轮机主轴密封装置，其特征在于：所述压垫水箱(5)设有排水管(53)，且所述排水管(53)与所述压垫水箱(5)连通。

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