CN102818028A - 抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，应用于多泥沙流域水电站水轮机的主轴密封。它的主轴带护轴套；护轴套上部抵在抗磨板安装座根部；抗磨板安装座的板面与主轴中心线垂直，套固在主轴上；密封座通过紧固件固定在顶盖上；空气围带利用下盖板通过紧固件安装在密封座上，并围箍在护轴套上；密封环利用外盖板通过紧固件安装在密封座上，压力水连通管件与密封环下部空间连通；密封环上表面抵在抗磨板的下表面上，抗磨板安装在抗磨板安装座的下板面上；护罩上部空腔与冲沙管件Ⅰ、冲沙管件Ⅱ连通。具有密封装置零件完全不受磨损，抬机不影响密封性能，可长期良好运行的优点。
Description
技术领域
本发明涉及抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，应用于多泥沙流域水电站水轮机的主轴密封。
背景技术
我国水力资源蕴藏丰富，位居世界首位。但是河流含沙量很高，尤其是黄河、长江已成为多泥沙河流，其它的各大河输沙量也逐渐增大。因此多泥沙电站的抗磨损措施就成为人们关注的研究课题。
在多泥沙电站机组的结构设计中，已不能完全照搬在清水电站中运行良好的结构。主轴密封在水轮机结构中扮演着阻水密封的角色，主要是保护油导轴承不受泄漏水的侵入，避免烧瓦现象，影响轴瓦寿命，进而减少电站效益；以及避免因泄漏水量的增加，水淹顶盖上的导水机构，造成零件生锈，缩短零件的使用寿命。
现行多泥沙电站机组的主轴密封采用端面活塞式水压密封结构，它是在密封环上部空腔的一侧通入压力水，使密封环与抗磨板贴合，借此把来至转轮的泥沙泄漏水挡着，这使得与抗磨板下部紧密接触的护罩表面滞留泥沙水。在主轴转动过程中，这些滞留泥沙水在护罩上部空间绕流，侵蚀着密封结构零件并造成密封结构零件的磨损破坏，迫使密封环在短期内失效。同时，这种密封结构在机组紧急停机出现抬机时，密封环会因为抗磨板向上移动而向上移动；当再次开机时又可能会因为这种向上移动而使密封环与抗磨板不能很好的贴合而出现漏水。
现行主轴密封的结构中，护罩是一个横断面呈
形的圆环，套在主轴上。长期以来，人们设计的密封结构，皆直接把护罩作为密封环和空气围带的施压对象。检修用的空气围带直接箍在护罩的外侧面上，而密封环则隔着抗磨板置于护罩的上表面（水平面）上。密封环、空气围带在封闭空腔中所处的位置很低，正因为如此，现有技术中的密封结构，受泥沙水的侵蚀也就难免。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足之处，提供一种机组抬机无泄漏的，无滞留泥沙侵蚀的抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构。
本发明的目的可以通过下述技术方案来达到：抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，包括转轮及与转轮通过法兰相连的主轴；包括顶盖和护罩；包括密封环及其压力水连通管件，及受密封环作用的抗磨板；包括空气围带；其特征是（ⅰ）主轴带护轴套；护轴套上部抵在抗磨板安装座根部；抗磨板安装座的板面与主轴中心线垂直，套固在主轴上；（ⅱ）密封座通过紧固件固定在顶盖上；（ⅲ）空气围带利用下盖板通过紧固件安装在密封座上，并围箍在护轴套上；（ⅳ）密封环利用外盖板通过紧固件安装在密封座上；密封环以下、外盖板和安装座侧壁共同围成密封环下部空腔，压力水连通管件安装在密封座上，并与密封环下部空腔连通；密封环上表面抵在抗磨板的下表面上，抗磨板安装固定在抗磨板安装座的下板面上；（ⅴ）护罩、下盖板、密封座侧壁共同围成护罩上部空腔，此空腔与冲沙管件Ⅰ、冲沙管件Ⅱ连通；冲沙管件Ⅰ、冲沙管件Ⅱ安装在密封座上，分别位于主轴的两侧。
本发明相比现有技术具有如下优点：
1、有压进水方式发生了根本的改变，原来是密封环由上往下压，而改进后是由下往上压。在这种结构下当泄漏水经过密封环时是在空气中旋转的，完全不存在对密封装置零件的磨损破坏问题。
2、当机组紧急停机出现抬机时，这种由下往上压的方式，杜绝了再次开机时可能会引起密封环向上移动而使密封环与抗磨板不能很好的贴合情况的发生，确保了抬机不影响密封性能的密封效果。
3、增加了两根冲沙管，使用清洁水通入清洗，一管通入，另一管排出，有效地排除了大多数的泄漏泥沙淤积量，具有长期的良好的运行效果。
附图说明
附图是本发明的结构示意图。
图中1是转轮，3是顶盖，5是密封座，7是压力水连通管件，9是冲沙管件Ⅰ，11是外盖板，13是抗磨板，15是护轴套，17是主轴，19是抗磨板安装座，21是密封环，23是空气围带，25是下盖板，27是护罩。
具体实施方式
本发明下面结合附图作进一步的说明。抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，包括转轮（1）及与转轮通过法兰相连的主轴（17）；包括顶盖（3）和护罩（27）；包括密封环（21）及其压力水连通管件（7），及受密封环(21)作用的抗磨板(13)；包括空气围带(23)；本发明的改进之处是：
（ⅰ）主轴(17)带护轴套(15)；护轴套(15)上部抵在抗磨板安装座(19)根部；抗磨板安装座(19)的板面与主轴中心线垂直，通过锁紧螺钉套固在主轴(17)上。抗磨板安装座(19)的板面处于水平面内，用于机械固定贴合抗磨板（13），或者把抗磨板（13）与抗磨板安装座（19）制作成一体化连接。
（ⅱ）密封座(5)通过紧固件固定在顶盖(3)上。这使得密封座（5）和顶盖（3）一样保持相对于地面静止。
（ⅲ）空气围带（23）利用下盖板（25）通过紧固件安装在密封座（5）上，并围箍在护轴套（15）上。空气围带（23）在充气状态下即投入工作。常用于检修。故通常情况下，泄漏水可以从空气围带（23）与护轴套（15）之间的间隙向上流动至密封环（21）与抗磨板（13）之间的所欲密封的缝隙。
（ⅳ）密封环（21）利用外盖板（11）通过紧固件安装在密封座（5）上，密封环（21）以下，外盖板（11）和安装座侧壁共同围成密封环下部空腔，压力水连通管件（7）安装在密封座（5）上，并与密封环下部空腔连通。密封环（21）上表面抵在抗磨板（13）的下表面上，抗磨板（13）安装固定在抗磨板安装座（19）的下板面上。压力水从压力水连通管件（7）通入，将密封环（21）压向抗磨板（13），使泄漏水不从密封环（21）和随主轴（17）一起旋转的抗磨板（13）两者之间流过，达到机组在运行中密封泄漏水的目的。
（ⅴ）护罩（27）、下盖板（25）、密封座侧壁共同围成护罩上部空腔，此空腔与冲沙管件Ⅰ（9）、冲沙管件Ⅱ连通；冲沙管件Ⅰ（9）、冲沙管件Ⅱ安装在密封座（5）上，分别位于主轴的两侧。冲沙管件Ⅰ（9）、冲沙管件Ⅱ用于通入清水将护罩上部的泥沙排出。
为了使密封环（21）与抗磨板贴合更均匀，可在密封座（5）上再设定一个压力水连通管件，两只压力水连通管件分别位于主轴（17）的两侧，相互对称。
为了便于拆卸和安装，密封座（5）、外盖板（11）、抗磨板安装座（19）均制作成分半结构。
本发明的操作过程是：在密封环下部空腔内从主轴两侧相互对称的两个压力水连通管件通入压力水，这样就使密封环（21）与抗磨板（13）贴合得更均匀,增强密封的效果。在密封座（5）上的冲沙管件Ⅰ（9）、冲沙管件Ⅱ，一个管通入有压清洁水，另一管排出护罩（27）上部护罩上部空腔中的泥沙水，即可将由转轮泄漏来的泥沙水排走，残余的泄漏由密封环直接排入顶盖。
本发明中的密封环（21）、空气围带（23）皆高置于护罩（27）上部的护罩上部空腔，位于此空腔之外的上方,故在机组运行中很难直接受到此空腔中的泥沙水侵蚀。并且，此空腔中的泥沙水通过两只冲沙管件及时排出到外界，避免了泥沙在此空腔中的沉积，保持了主轴密封构件的长期正常运行，具有长期的良好的运行效果。密封环由下往上压抗磨板的工作方式，当机组出现抬机时，密封环（21）只会压向抗磨板（13）,不存在密封环（21）偏离工作状态需要回落的问题。
Claims (3)
1.抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，包括转轮（1）及与转轮通过法兰相连的主轴（17）；包括顶盖（3）和护罩（27）；包括密封环（21）及其压力水连通管件（7），及受密封环(21)作用的抗磨板(13)；包括空气围带(23)；其特征是（ⅰ）主轴(17)带护轴套(15)；护轴套(15)上部抵在抗磨板安装座(19)根部；抗磨板安装座(19)的板面与主轴中心线垂直，套固在主轴(17)上；（ⅱ）密封座(5)通过紧固件固定在顶盖(3)上；（ⅲ）空气围带（23）利用下盖板（25）通过紧固件安装在密封座（5）上，并围箍在护轴套（15）上；（ⅳ）密封环（21）利用外盖板（11）通过紧固件安装在密封座（5）上；密封环以下，外盖板（11）和安装座侧壁共同围成密封环下部空腔，压力水连通管件（7）安装在密封座（5）上，并与密封环下部空腔连通；密封环（21）上表面抵在抗磨板（13）的下表面上，抗磨板（13）安装固定在抗磨板安装座（19）的下板面上；（ⅴ）护罩（27）、下盖板（25）、密封座侧壁共同围成护罩上部空腔，此空腔与冲沙管件Ⅰ（9）、冲沙管件Ⅱ连通；冲沙管件Ⅰ（9）、冲沙管件Ⅱ安装在密封座（5）上，分别位于主轴的两侧。
2.根据权利要求1所述的抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，其特征是密封座（5）、外盖板（11）、抗磨板安装座（19）均为分半结构。
3.根据权利要求1或2所述的抗泥沙磨损的水轮机主轴高位密封结构，其特征是在密封座（5）上再设定另一个压力水连通管件，两只压力水连通管件分别位于主轴（17）的两侧，相互对称。
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|---|---|
| CN (1) | CN102818028A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111155498A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-05-15 | 黄河水利水电开发总公司 | 一种水轮机顶盖吹沙清淤系统及方法 |
| CN111981133A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-24 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | 带有主轴密封结构的水轮机 |
| CN114198237A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-18 | 南方电网调峰调频发电有限公司鲁布革水力发电厂 | 一种混流式水轮机的主轴密封装置 |
| CN114576206A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-03 | 江苏省江都水利工程管理处 | 一种立式轴流泵自动清淤可视导叶体装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146277A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-14 | Hitachi Ltd | Water sealing device for water turbine shaft |
| JPS5920572A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-02 | Hitachi Ltd | 水車用水潤滑軸受 |
| CN1057704A (zh) * | 1991-08-10 | 1992-01-08 | 杜同水轮机推广设计研究所 | 无磨损不漏水的水轮机主轴密封 |
| CN201258816Y (zh) * | 2008-08-15 | 2009-06-17 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 端面水压式水轮机主轴密封装置 |
| CN201301774Y (zh) * | 2008-12-02 | 2009-09-02 | 天津市天发重型水电设备制造有限公司 | 用于贯流机组的浮动式主轴密封结构 |
| CN102003325A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-04-06 | 兰州兰电电机有限公司 | 水轮机主轴工作密封装置 |
| CN102287534A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-12-21 | 成都天保重型装备股份有限公司 | 轴承水压端面静压密封结构 |
| CN202091093U (zh) * | 2011-05-10 | 2011-12-28 | 福建通政水电设备实业有限公司 | 一种改进的水轮机主轴密封装置 |
| CN202768843U (zh) * | 2012-08-27 | 2013-03-06 | 福建南电股份有限公司 | 抗泥沙磨损的水轮机主轴密封结构 |
-
2012
- 2012-08-27 CN CN2012103059281A patent/CN102818028A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55146277A (en) * | 1979-05-04 | 1980-11-14 | Hitachi Ltd | Water sealing device for water turbine shaft |
| JPS5920572A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-02 | Hitachi Ltd | 水車用水潤滑軸受 |
| CN1057704A (zh) * | 1991-08-10 | 1992-01-08 | 杜同水轮机推广设计研究所 | 无磨损不漏水的水轮机主轴密封 |
| CN201258816Y (zh) * | 2008-08-15 | 2009-06-17 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 端面水压式水轮机主轴密封装置 |
| CN201301774Y (zh) * | 2008-12-02 | 2009-09-02 | 天津市天发重型水电设备制造有限公司 | 用于贯流机组的浮动式主轴密封结构 |
| CN102003325A (zh) * | 2010-12-15 | 2011-04-06 | 兰州兰电电机有限公司 | 水轮机主轴工作密封装置 |
| CN202091093U (zh) * | 2011-05-10 | 2011-12-28 | 福建通政水电设备实业有限公司 | 一种改进的水轮机主轴密封装置 |
| CN102287534A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-12-21 | 成都天保重型装备股份有限公司 | 轴承水压端面静压密封结构 |
| CN202768843U (zh) * | 2012-08-27 | 2013-03-06 | 福建南电股份有限公司 | 抗泥沙磨损的水轮机主轴密封结构 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 上官永红等: "新疆红山嘴一级水电站水轮机抗泥沙磨损研究", 《水电站机电技术》, no. 04, 30 August 2006 (2006-08-30) * |
| 祁振堂等: "水轮机主轴密封的新措施", 《四川电力技术》, no. 06, 27 December 1991 (1991-12-27) * |
| 赵海刚等: "水轮机主轴密封比较与分析综述", 《小水电》, no. 03, 15 June 2009 (2009-06-15) * |
| 韦应发: "伊朗卡仑Ⅲ电站水轮机主轴密封的安装与运行", 《大电机技术》, no. 02, 15 March 2009 (2009-03-15) * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111155498A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-05-15 | 黄河水利水电开发总公司 | 一种水轮机顶盖吹沙清淤系统及方法 |
| CN111155498B (zh) * | 2020-03-27 | 2024-08-20 | 黄河水利水电开发总公司 | 一种水轮机顶盖吹沙清淤系统及方法 |
| CN111981133A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-11-24 | 重庆水轮机厂有限责任公司 | 带有主轴密封结构的水轮机 |
| CN114198237A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-03-18 | 南方电网调峰调频发电有限公司鲁布革水力发电厂 | 一种混流式水轮机的主轴密封装置 |
| CN114576206A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-06-03 | 江苏省江都水利工程管理处 | 一种立式轴流泵自动清淤可视导叶体装置 |
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