一種主軸密封裝置及具有該裝置的軸流式水輪機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水輪發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種軸流式水輪機(jī)及其主軸密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]軸流式水輪機(jī)主軸密封裝置是保證水輪機(jī)機(jī)組安全運(yùn)行的重要部件，主軸密封裝置通常由兩部分組成，一種工作密封機(jī)構(gòu)，另一種檢修密封機(jī)構(gòu);傳統(tǒng)的軸流式水輪機(jī)主軸密封裝置一般均采用活塞式工作密封機(jī)構(gòu)，需要操作壓力水源，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。而且傳統(tǒng)的活塞式工作密封機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)部件，在水流中泥沙含量較高的環(huán)境下，極易出現(xiàn)卡阻，從而導(dǎo)致密封失效。
[0003]水輪機(jī)主軸工作密封是主軸密封的一道主密封，是為了機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)減小密封漏水量設(shè)置的，按照主軸工作密封結(jié)構(gòu)形式可分為徑向密封、軸向密封、非接觸式密封及組合密封等。在泥沙含量大或海水發(fā)電的電站中，主軸密封結(jié)構(gòu)是否能夠抗泥沙磨損及防海水腐蝕顯得尤為重要。主軸密封工作正常與否，將直接影響到機(jī)組運(yùn)行的安全性。在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中因主軸密封失效漏水，將導(dǎo)致水導(dǎo)軸承、機(jī)坑被淹等事故，給電站生產(chǎn)帶來(lái)?yè)p失。常規(guī)的軸流式水輪機(jī)的主軸密封裝置包括以下兩種。
[0004]—是徑向盤根式主軸密封結(jié)構(gòu)，如圖1所示。由螺柱I，第一螺母2，壓蓋3，盤根彈性密封件4，工字環(huán)5，密封座6，支撐環(huán)7，密封護(hù)套8，第二螺母9，螺栓10等組成，主軸密封位于主軸和支持蓋之間，其作用是:防止壓力水從主軸和支持蓋之間滲漏。從圖1可以看出，采用的徑向盤根式主軸密封結(jié)構(gòu)，其密封用壓蓋3靠螺柱I施加軸向壓力使盤根彈性密封件4被壓緊，徑向尺寸變形加大和主軸接觸進(jìn)行密封，在更換盤根彈性密封件4后運(yùn)行初期密封效果可滿足要求，但磨損后效果較差，此外由于盤根彈性密封件4和主軸的接觸壓力較大，主軸容易磨損。特別是對(duì)水流含泥沙量較高的電站，密封面進(jìn)入泥沙后，將導(dǎo)致偏卡、偏磨，密封性能不穩(wěn)定，對(duì)主軸的損耗大。當(dāng)盤根彈性密封件4和主軸的磨損使徑向間隙增大時(shí)，將導(dǎo)致密封失敗，給電站的正常運(yùn)行帶來(lái)影響。
[0005]二是端面活塞式主軸密封結(jié)構(gòu)，如圖2所示。由支撐環(huán)11，密封底座12，第一螺栓13，螺母14，進(jìn)水管15，轉(zhuǎn)環(huán)裝配16，活塞彈性密封件17，導(dǎo)向桿18，第二螺栓19，螺母20組成，主軸密封位于主軸和支持蓋之間，其作用是:防止壓力水從主軸和支持蓋之間滲漏。采用端面活塞式主軸密封結(jié)構(gòu)，其密封存在以下不足:①必須設(shè)清潔密封水，且不能中途中斷;②密封接觸磨損，受泥沙影響而易使密封失效;③密封受彈簧調(diào)整，可靠性較低。
[0006]CN102518806A于2012年6月27日公開了一種軸流式水輪機(jī)主軸密封裝置，包括工作密封機(jī)構(gòu)和檢修密封機(jī)構(gòu)，工作密封機(jī)構(gòu)包括固定在主軸上的密封套、外套于密封套的密封體、密封套與密封體之間設(shè)有的密封填料、用于壓緊密封填料的調(diào)整環(huán)以及用于拉緊密封體與調(diào)整環(huán)的拉緊螺栓;所述檢修密封機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于密封體尾部并與密封體螺栓連接的密封座、密封座與密封體之間設(shè)置的密封環(huán)的收容空間以及收容空間內(nèi)緊貼密封套設(shè)置的密封環(huán)，該密封座上設(shè)置有連通收容空間的進(jìn)氣管。在運(yùn)行過(guò)程中，工作密封機(jī)構(gòu)的密封部件實(shí)時(shí)磨損，若未及時(shí)調(diào)節(jié)會(huì)存在泄露，需經(jīng)常調(diào)節(jié)，甚至更換，不僅工作量大，更換調(diào)節(jié)過(guò)程中也存在安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種軸流式水輪機(jī)的主軸密封裝置及軸流式水輪機(jī)，以解決現(xiàn)有軸流式水輪機(jī)的主軸密封裝置可靠性差的技術(shù)問題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，一方面，本實(shí)用新型提供一種主軸密封裝置，包括位于軸流式水輪機(jī)的主軸外側(cè)與主軸可拆卸連接的主軸套;位于主軸套外側(cè)第一端與軸流式水輪機(jī)可拆卸連接的密封座；與密封座的第二端可拆卸連接的密封蓋;至少一個(gè)設(shè)置于主軸和主軸套兩連接面之間的第一密封圈；至少一個(gè)設(shè)置于密封座與軸流式水輪機(jī)兩連接面之間的第二密封圈；主軸套、密封座和密封蓋之間具有一環(huán)形空腔;環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)有至少二組密封組件;每一組密封組件包括支撐環(huán)，位于支撐環(huán)的一端與支撐環(huán)連接的密封件;密封件的外環(huán)面與密封座相抵，密封件的內(nèi)環(huán)面與主軸套相抵;相鄰兩密封組件之間的環(huán)形空腔內(nèi)填充有潤(rùn)滑脂。
[0009]進(jìn)一步地，密封件的中部設(shè)有環(huán)形凹槽;環(huán)形凹槽的截面呈U型，密封件近主軸套端為傾斜面，使得密封件位于環(huán)形凹槽的近主軸套側(cè)部分具有彈性;密封件位于環(huán)形凹槽的近主軸套側(cè)部分的截面為舌形，舌尖朝向軸流式水輪機(jī)主軸密封裝置的迎水面，使密封件的近主軸套端與主軸套傾斜連接。
[0010]進(jìn)一步地，支撐環(huán)近主軸套端面向密封件傾斜設(shè)置;支撐環(huán)具有卡入環(huán)形凹槽開口端內(nèi)的圓環(huán)。
[0011]進(jìn)一步地，還具有設(shè)置在密封座和支撐環(huán)上，與密封組件之間的空腔連通的潤(rùn)滑脂注入口。
[0012]進(jìn)一步地，主軸套的外表面設(shè)有陶瓷層。
[0013]進(jìn)一步地，潤(rùn)滑脂為耐水潤(rùn)滑脂。
[0014]為了解決上述技術(shù)問題，另一方面，本實(shí)用新型提供一種軸流式水輪機(jī)，具有前述任一項(xiàng)的主軸密封裝置。
[0015]為了解決上述技術(shù)問題，另一方面，本實(shí)用新型提供一種軸流式水輪機(jī)，具有前述任一項(xiàng)所述的軸流式水輪機(jī)主軸密封裝置。
[0016]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，在主軸的外面設(shè)有主軸套，密封組件不直接與主軸接觸，從而可以保護(hù)主軸免受密封組件的摩擦，采用可更換的主軸套，維護(hù)成本低，方便快速。環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)有多組密封組件，可降低每一組密封組件與主軸套接觸的壓力，減少摩擦損耗，延長(zhǎng)密封組件的使用壽命，多個(gè)密封組件組合使用，形成多級(jí)密封，密封的可靠性較好。相鄰兩密封組件之間的空腔內(nèi)填充有潤(rùn)滑脂，可減少摩擦阻力，延長(zhǎng)密封組件的使用壽命，潤(rùn)滑脂對(duì)壓力水進(jìn)行隔離密封，可提高對(duì)壓力水的密封性，減緩水中的泥沙進(jìn)入密封內(nèi)對(duì)設(shè)備帶來(lái)的磨損及腐蝕。
【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1為現(xiàn)有技術(shù)徑向盤根式主軸密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為現(xiàn)有技術(shù)端面活塞式主軸密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為實(shí)施例軸流式水輪機(jī)主軸密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0022]如圖3所示的軸流式水輪機(jī)的主軸密封裝置，包括位于軸流式水輪機(jī)的主軸400外偵U，與主軸400可拆卸連接的主軸套300，在主軸400和主軸套300兩連接面之間設(shè)有二個(gè)第一密封圈710，密封座100位于主軸套300外側(cè)，密封座100的第一端與軸流式水輪機(jī)可拆卸連接，在密封座100與軸流式水輪機(jī)兩連接面之間設(shè)有第二密封圈720，密封蓋200與密封座100的第二端可拆卸連接，主軸套300、密封座100和密封蓋200之