[發明專利]軸承水壓端面靜壓密封結構有效

申請號：	201110200179.1	申請日：	2011-07-18
公開（公告）號：	CN102287534A	公開（公告）日：	2011-12-21
發明（設計）人：	王榮昌	申請（專利權）人：	成都天保重型裝備股份有限公司
主分類號：	F16J15/40	分類號：	F16J15/40;F03B11/06
代理公司：	四川省成都市天策商標專利事務所 51213	代理人：	劉興亮
地址：	610300 四川省***	國省代碼：	四川;51
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摘要：
搜索關鍵詞：	軸承水壓端面靜壓密封結構
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及水輪機水導軸承配套結構，更具體的說是一種軸承水壓端面靜壓密封結構。

背景技術

水輪機水導軸承的密封的作用是阻止其過流部分的水漏入軸承下的積水腔，以減少軸承漏水、進而防止水淹軸承。但目前我國普遍采用的水輪機水導軸承的密封結構的水壓端面密封由于其工作原理限制，因此在試運行和正常運行時，常發生冒煙燒損或者大量漏水導致水淹軸承，如圖1所示，又由于其結構上僅由一條進水管道10進入密封結構中的密封座2內，難以平衡兩個密封水腔的之間的水壓，且兩個密封水腔的水壓也不可調節，在水壓不平衡時，如水壓端面的間隙過大會使密封結構外部的泥沙水進入密封，造成密封圈和密封環的磨損，而大大減少使用壽命，嚴重降低了密封的可靠性，如水壓端面的間隙過小或完全接觸，則又會影響水壓端面的正常運行。現有結構的水輪機水導軸承的密封的具體結構如下：

為運行時防止和減少被密封的非清潔水從轉環1與密封圈4的密封面漏入水導軸承下部的集水腔內，防止水淹軸承。為提高密封性能，采用清潔水P₁通入第一密封水腔5，使密封圈4面受水壓為F₁·P₁，F₁為密封圈受壓面積。清潔水P₁經節流孔φ₁進入第二密封水腔6，此時壓力變為P₂≤P₁，這時第二密封水腔6的有效密封面為F₂，為保證可靠密封應保證P₁·F₁≥P₂·F₂，但由于P₂是與P₁相關，隨P₁變化，且P₂＜P₁。F₂也隨P₁變化，當P₁·F₁增大時，F₂減小，而它們變化值與φ₁孔徑有很大關系，這種復雜的變化關系，在設計中難以考慮，要在電站試運行時調整也是十分困難，始終得不到最佳運行狀態。故大多數電站都發生干磨、冒煙、燒密封圈或水淹軸承，磨損快，需常更換密封件。前述弊端出現的原因如下：

一是當φ₁孔徑過小時使減壓作用明顯，使P₂比P₁減小很多，使P₁·F₁遠大于P₂·F₂，因P₁增大，P₁-P₂＝ΔP增大和F₂減小，造成密封面壓緊力過大，使密封面不能產生水膜潤滑，造成干摩擦、冒煙。這時就需降低水壓P₁，使P₁·F₁-P₂·F₂值減小，壓緊力減小，使在運行中密封面能形成水膜，防止干摩擦，不冒煙；但當p₂＜P₃被密封水壓時，泥沙水就進入密封面的密封水腔II，且使密封圈易磨損，同時漏水量也增大。當P₃＞調整好的P₁值時，又會使密封面的壓緊力變化。因此在現有電站使用的密封運行中常發生燒壞冒煙，為防止干摩擦，只得增設潤滑水槽，這是防燒的消極措施。二是當φ₁過大，大于某一個值時，當密封圈貼在轉環上，間隙較小時，密封能起作用。當在試運行或正常工作時，由于某些原因使密封圈離開了轉環，φ₁不起節流減壓作用，密封間隙過大時，使密封的壓力P₁大大降低即失壓，就不能把密封圈壓至轉環，就造成大量漏水而發生水淹軸承事故。