[發(fā)明專利]具有單向密封性能填料函的爐水泵電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010215813.4
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN101873024A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚榮祥
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥皖化電機技術(shù)開發(fā)有限責任公司
• 主分類號: H02K5/124
• 分類號: H02K5/124
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大型汽輪發(fā)電機組鍋爐爐水循環(huán)泵的驅(qū)動電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爐水泵電機。

背景技術(shù)

爐水泵電機是用于驅(qū)動大型發(fā)電廠強制循環(huán)泵的驅(qū)動設(shè)備，強制循環(huán)泵的進、出水管道聯(lián)接在鍋爐的管道系統(tǒng)中，為鍋爐工質(zhì)循環(huán)提供動力，為降低燃料消耗提高發(fā)電效率，鍋爐工質(zhì)的參數(shù)已達壓力30MPa，溫度300℃以上的所謂超超臨界參數(shù)鍋爐-汽輪機系統(tǒng)。爐水泵電機與強制循環(huán)泵是直聯(lián)的，在爐水泵電機發(fā)展的初期20世紀50年代至60年代，當時找不到一種合適材料作為泵-電機直聯(lián)部位的動密封，因此爐水泵電機設(shè)計的先驅(qū)者提出，利用水的不可壓縮性，將爐水泵電機安裝在密封容器中，并采用一種熱頸2的技術(shù)降低熱傳導(dǎo)、熱對流的隔熱方式，使爐水泵電機的工作條件保持在50℃以下的水環(huán)境中工作。顯然爐水泵電機是濕定子型潛水電機中的一種類型，至今已有上萬臺這種無旋轉(zhuǎn)動密封爐水泵電機，這種無旋轉(zhuǎn)動密封爐水泵電機在世界各地大型發(fā)電廠中工作。爐水泵電機的正式名稱是無填料函濕定子電機。然而在半個多世紀的運行經(jīng)驗中也暴露出一些問題，常遇到的問題如下：

1、參見圖1，為保持水的不可壓縮性設(shè)計的密封容器1，但仍存在許多不可缺少的密封點，如電機線圈導(dǎo)電端引出的封電頭3，為裝配電機必須將密封容器1與端蓋4分開，在它們之間的密封5為降低爐水泵電機工作溫度的高壓冷卻器6、接頭密封7等，必須確保無一處滲漏，只要有一處密封擊穿，則水的不可壓縮性破壞，高壓高溫的鍋爐工質(zhì)(爐水)即突入電機腔內(nèi)部，使電機內(nèi)介質(zhì)(常溫50℃左右的水)上升到250℃以上，電機因繞組絕緣燒毀而失效。據(jù)統(tǒng)計這類故障約占20％左右的故障率。

2、為了提高熱頸的冷卻效果，在熱頸內(nèi)的軸盡量設(shè)計得細而長的形狀，爐水泵的葉輪安裝在軸伸的盡頭，形成懸臂梁的結(jié)構(gòu)。使撓度增加，臨界轉(zhuǎn)速下降，特別是增加了泵端電機導(dǎo)軸承的工作負擔。這一結(jié)構(gòu)不合理性導(dǎo)致泵端導(dǎo)軸承過早失效，軸伸易發(fā)生彎曲等故障。據(jù)統(tǒng)計此類故障占總故障30％以上。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決爐水泵電機泵端導(dǎo)軸承過早失效、軸伸易發(fā)生彎曲等故障及密封問題，本發(fā)明在不改變現(xiàn)有爐水泵電機結(jié)構(gòu)的前提下提供一種具有單向密封性能填料函的爐水泵電機。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)改進方案是這樣的：

具有單向密封性能填料函的爐水泵電機包括電機和爐水泵，電機包括密封容器、定子、轉(zhuǎn)子和軸，軸的外伸端連接著爐水泵，電機和爐水泵之間的連接處為熱頸，處于熱頸部位的軸段軸稱為軸的軸伸處；所述軸伸處的軸上套設(shè)有兩個以上的異形密封圈，所述每個異形密封圈的外軸向端面設(shè)有凹槽。

所述異形密封圈與軸之間的間隙為密封間隙，所述密封間隙單邊值為0.2-0.25毫米。

所述異形密封圈上的凹槽橫截面為倒梯形。

所述軸的軸伸處套設(shè)有三個～五個異形密封圈。

所述異形密封圈材料為柔性膨漲石墨。

采用本發(fā)明有2個顯著的技術(shù)效果：

其一：設(shè)置單向密封填料函后，由柔性石墨密封圈的內(nèi)圓與軸伸處8的外圓形成的密封間隙δ2內(nèi)被水充滿，形成一個附加的水潤滑軸承，使傳統(tǒng)設(shè)計的懸臂量結(jié)構(gòu)的懸臂度縮短到原來的1/4-1/6，從而使撓度下降到1/64-1/216，臨界轉(zhuǎn)速提高30-50％，有效防止軸承處發(fā)生彎曲及泵端導(dǎo)軸承過早失效；

其二：由于密封間隙δ2是熱頸處間隙δ1的1/10，發(fā)生故障泄露的泄露量也減小到原來的1/10，而且所述密封圈為帶唇口的異性密封圈，在發(fā)生故障性泄露有自動閉合的趨勢，使密封間隙趨向于0，幾乎可以完全自動阻擋高溫爐水進入電機內(nèi)部，防止電機繞組絕緣燒毀的事故發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為圖1的局部放大圖，

圖3為圖2的K-K剖視圖，

圖4為本發(fā)明性能原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步地說明。

實施例：

參見圖1，具有單向密封性能填料函的爐水泵電機包括電機和爐水泵，電機包括密封容器1、定子、轉(zhuǎn)子和軸11，軸11的外伸端連接著爐水泵，電機和爐水泵之間的連接處為熱頸2。所述熱頸2處的軸為軸伸處8，所述軸伸處8的軸11上套裝有三個異形密封圈9；每個異形密封圈9的外軸向端面開設(shè)有凹槽，異形密封圈9上的凹槽橫截面為倒梯形，異形密封圈9的內(nèi)圓柱面10與軸11之間的間隙為密封間隙δ₂，密封間隙δ₂為0.2-0.25毫米，見圖2和圖3。