[實用新型]端面水壓式水輪機主軸密封裝置

有效

• 申請號: 200820090665.6
• 申請日: 2008-08-15
• 公開（公告）號: CN201258816Y
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 趙修全;賈允;戴然
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種端面水壓式水輪機主軸密封裝置。

背景技術：

水輪機主軸密封是水輪發電機組的重要部件之一，其作用是對旋轉部件主軸與固定部件(如頂蓋等)之間的間隙進行有效密封，防止轉輪室中的壓力水泄漏至機組部件中。主軸密封失效可導致漏水淹及水導軸承的事故，如控制不及時，甚至有淹及整個機組及廠房的危險。

水輪機主軸密封結構型式很多，按密封件補償方向劃分，主要有徑向密封和軸向密封兩大類，另有由徑向或軸向輔助密封組合而成的復合型密封。其中，軸向密封目前結構成熟、應用廣泛的主要有端面水壓式橡膠密封和自平衡浮動環式金屬密封兩類。

端面水壓式橡膠密封的密封原理是：通過水壓推動帶有燕尾的活塞式橡膠密封環，壓緊密封間隙且始終形成薄而均勻的水膜(水膜起潤滑和冷卻密封面作用)，達到密封及磨損補償目的。這一密封型式普遍具有結構簡單(相對于自平衡浮動環金屬密封)、補償性好、便于調整控制、泄漏量小等優點。但經多年運行實踐，尤其在部分大型機組應用中，也暴露出一些問題，主要是：由于密封件整體剛度不足，造成補償或復位的位移不同步，導致出現密封環偏卡，使密封環位移不靈活、不及時，影響密封性能，甚至引起局部干摩擦，造成密封環熱燒粘連。其次，由于橡膠材質的制造精度限制，使其燕尾部分在補償過程中起密封保壓作用的性能不穩定，導致有時配合緊量偏大，位移阻滯、補償及復位不靈活，有時配合緊量偏小，保壓性差、泄漏量大。另外，橡膠密封環的抗磨損性欠佳，對于多泥沙電站機組，密封使用壽命有待延長。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種具有可靠的密封性，良好耐磨損性，運行補償穩定、故障率低、易于維護檢修的端面水壓式水輪機主軸密封裝置。本實用新型的目的是通過以下結構實現的，一種端面水壓式水輪機主軸密封裝置，內環、外環、轉環均為鋼制分瓣結構，分別采用第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓把合為整體圓環，密封環為高分子復合材料，分瓣結構并且粘接為整體圓環，底托為不銹鋼材質的分瓣結構，內環采用螺栓與頂蓋裝配，采用錐銷定位，外環采用螺栓把合裝配在內環上，采用止口定位，轉環采用圓頭緊定螺釘與主軸定位，工作時隨主軸同步旋轉，密封環粘接為整體圓環后，采用螺栓與底托把合為一體，組成密封活塞，密封活塞裝配在內外環之間，做軸向運動，密封活塞在底部水壓作用下與轉環間形成小間隙配合，轉環在主軸帶動下，相對于密封活塞做旋轉運動。本實用新型結構型式屬于軸向端面密封，作用原理為水壓式。采用高分子復合材料替代傳統的橡膠材料作為密封環，設置金屬底托以保證密封環具有良好的整體剛度，設有內外密封條以獲得良好的保壓和導向效果。該密封裝置克服了現有同類密封的缺點，具有耐磨性好、運行壽命長、補償及復位靈活可靠、泄漏量小并便于調控等突出優點。密封裝置的目的是封住來自轉輪室的軸向漏水。轉環采用圓頭緊定螺釘裝配在主軸上，緊定螺釘起定位和傳遞扭矩作用。密封活塞裝配在內外環之間，可以在水壓作用下整體上下移動。外環上對稱設有兩處徑向孔，用于將清潔壓力水引入密封活塞底部，起密封和補償作用。底托內外徑處，各設有一道橡膠條密封，用于密封活塞底部區域的密封及保壓。密封活塞中徑處，均布有特定數量的軸向孔，其中部分用于將清潔壓力水引至密封面，對其進行潤滑和冷卻，少量用于裝設圓柱銷，對密封活塞起周向限位作用，防止其隨轉環轉動。內環與頂蓋間設有充氣圍帶，用于在檢修主軸密封或機組停機時封住漏水。為便于拆卸維護，全部緊固零件采用不銹鋼材質。

附圖說明：

圖1：主軸密封裝置裝配剖面圖

圖2：主軸密封裝置裝配平面圖

圖3：密封活塞裝配剖面圖

圖4：轉環剖面圖

圖5：轉環平面圖

圖6：內環剖面圖

圖7：內環平面圖

圖8：外環剖面圖

圖9：密封活塞裝配平面圖

具體實施方式：