一种水轮发电机推力油槽加速密封装置的制作方法

    专利2022-07-07  123


    本发明涉及发电系统附属装置的技术领域,特别是涉及一种水轮发电机推力油槽加速密封装置。



    背景技术:

    目前,国内外同行业密封均采用接触式密封,刷式密封及各种转动部件与密封材料接触达到密封目的。由于转动部件运行过程中的偏摆与密封材料之间长期摩擦会出现间隙,密封的气体液体容易泄漏,因此大型旋转机械轴承密封的问题长期得不到解决。

    我国在密封领域的研发实力,密封产品的技术水平还落后于世界先进发达国家,因此我们应紧紧围绕着国家急需并结合自身优势从基础研究和应用研究两方面来开展研发工作,以图在短时间内尽快提升研发水平,研发具有自主知识产权的高新产品,适应当前水电密封行业快速发展的要求。

    推力轴承密封形式为接触式密封,与轴接触密封齿材料采用碳晶块接触密封,从发电机推力轴承油槽的油雾实际情况电厂运行经验可知,油雾产生机理是机组运行过程中镜板、推力头、轴领带动静止油运动,轴承动、静部件在工作中摩擦生热,从而导致油温升高,油槽内的油面在离心力的作用向油槽外壁飞溅、搅动、形成抛物线,从而使油滴、油雾从油槽盖板、挡油圈及组合面等缝隙处溢出,形成甩油或油雾。虽然发电机油槽在制造设计时采用了接触式密封,但防油雾实际效果不佳。机组推力轴承结构,以轴承油槽外甩油雾和内甩油雾来源进行综合分析,造成机组油雾严重的主要原因是轴承油槽密封盖密封结构不合理,形成外甩油雾的主泄漏通道。油槽密封盖动密封为双层碳晶块接触式密封,双层碳晶块形成一空腔,大量油沿轴上爬至密封盖的碳晶密封块处,同时该密封盖的双层碳晶块需要依靠弹簧作用使碳晶块贴紧大轴才能形成零间隙密封,因碳晶块自身材料的磨擦系数大,润滑效果不佳,造成碳晶块与大轴接触区域温度升高,主轴因受热发生局部变形造成机组轴系变化,影响机组安全运行,因此碳晶块与大轴不能做到真正的零间隙密封,该处成为油雾的主要外泄通道,解决机组轴承密封存在的甩油、漏油及油雾问题,一直是当今水电密封行业亟待解决的问题。



    技术实现要素:

    为解决上述技术问题,本发明提供一种从结构上能满足设备在动态、静态及运行中各种压力的需要,彻底解决了发电机组存在的甩油、漏油及油雾问题的水轮发电机推力油槽加速密封装置。

    本发明的一种水轮发电机推力油槽加速密封装置,包括外密封体、内密封体a、径向密封齿、内密封体b、轴向t型密封齿、气密封板、定位挡板、加速密封单元、蜗壳密封腔、送气装置、重力单向阀、进气管道、电子过滤装置、回油重力释放器和油雾管道,所述加速密封单元由支撑板、旋风叶片、叶片盖板组成,支撑板平面靠近转轴侧设计为上凸弧形,旋风叶片随支撑板平面上凸弧形均匀分布,旋风叶片倾斜方向与转轴旋转方向相反,旋风叶片上方采用叶片盖板结构。

    与现有技术相比本发明的有益效果为:减少轴承油槽透平油损耗,减轻对转子线棒、转子轮辐等发电机部件的污染,改善发电机组运行环境,提高发电机组工作效率,减少发电机维护次数和维护的工作量,提高电厂经济效益,加速密封装置为行业内首创,在大型旋转机械密封领域取得了重大突破。该加速密封装置从结构上能满足设备在动态、静态及运行中各种压力的需要,彻底解决了发电机组存在的甩油、漏油及油雾问题。本项目的研制成功,填补了国内外密封行业领域空白,可替代相关密封类进口产品。该密封技术可应用于高温高压、低温常压、旋转类流体等环境下的密封。在水力发电设备密封、核能发电设备密封、火力发电设备密封等,具有广泛的推广应用价值,市场前景广阔。

    附图说明

    图1是本发明的结构示意图;

    图2是本发明的结构示意俯视图;

    图3是本发明的部分结构示意图;

    图4是本发明的结构示意立体图;

    附图中标记:1、cx-内座圈a;2、cx-内座圈b;3、cx-密封环;4、cx-定位挡板;5、cx-密封齿;6、cx-气密封板;7、回油管;8、定位螺栓m12*60;9、垫圈12;10、螺母12;11、螺栓m12*60;12、内六角螺栓m12*35;13、螺栓m16*65;14、16垫圈;15、螺母;16、定位螺栓m16*65;17、cx-加速密封单元;18、cx-支撑块a;19、cx-支撑块b;20、螺栓m12*25;21、止动垫圈12;22、柱形弹簧;23、送气装置密封垫;24、送气装置连接管1;25、gl型接头;26、送气装置连接管2;27、&8耐油橡胶条;28、螺栓m12*35;29、蝶阀dn40;30、cx-送气装置;31、过滤装置连接管;32、cx-电子过滤装置;33、cx-吸气装置;34、螺栓m10*20;35、垫圈10;36、内六角螺栓m6*55;37、螺母6;38、垫圈6;39密封螺帽;40、密封螺帽密封垫。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

    实施例:

    (1)加速密封单元结构创新性技术

    在转轴指定位置设计4.加速密封单元,该装置由支撑板、旋风叶片、叶片盖板组成,支撑板平面靠近转轴侧设计为上凸弧形,旋风叶片随支撑板平面上凸弧形均匀分布,旋风叶片倾斜方向与转轴旋转方向相反,旋风叶片上方采用叶片盖板结构,当加速密封单元随转轴旋转产生风压时,能有效地使风压全部进入蜗壳密封腔室中,减少风压流失。

    (2)蜗壳密封腔创新性技术

    加速密封单元随转轴一起旋转产生合适的风压,产生的风压顺利的进入蜗壳密封腔室中,进入蜗壳密封腔室中的大部分风压通过外接管路引导至指定位置进行观察,剩余小部分风压存留在蜗壳密封腔室中,储存在蜗壳密封腔室中的风压可有效地阻止下方的油雾逸出,起到良好的密封效果。

    (3)轴端防油雾装置独特性技术

    密封外体上腔室设有进气接口,下腔室设有吸油雾接口,在密封外体下腔室装有cx-电子过滤装置、集油重力释放器、密封外体上腔室装有cx-送气装置。机组在运行过程中,上腔安装的cx-送气装置及下腔室安装的吸cx-电子过滤装置都处于关闭状态。当温度探测装置探测到温度升高或油雾探测装置探测到油雾时,上腔安装的cx-送气装置及下腔室安装的吸cx-电子过滤装置开始工作;当安装在吸cx-电子过滤装置中集油重力释放器,收集到一定重量的油时,集油重力释放器打开将油释放到油箱,同时集油重力释放器关闭。当温度探测装置探测到温度正常时或油雾探测装置探测到无油雾时,上腔安装的cx-送气装置及下腔室安装的吸cx-电子过滤装置停止工作。

    加速密封装置的密封材料对比其他结构的密封材料存在以下几点优势:

    材料:选用了非金属高分子合成材料,具有耐油、耐高温、耐老化、耐化学腐蚀等特性,并且具有良好自润滑功能,磨擦系数极小。并且t型密封齿与转轴接触采用线形接触面,既减轻了t型密封齿与转轴之间磨擦产生的热量,又起到很好的密封作用。

    具有优良的绝缘性能,转轴运行时不会产生轴电流。在安装过程中无需加装绝缘套,安装、维护维修方便,增强了机组运行的安全性。

    多等分功能:t型密封齿按圆周方向等分成若干偶数等份。

    补偿及退后功能:t型密封齿在等分后,每一等份都可以径向前进和后退,灵敏度高,可保持t型密封齿在转轴有径向摆动的情况下一直和转轴跟踪运行。

    限位功能:精确的限位装置,能有效地控制t型密封齿的前进。

    本发明的一种水轮发电机推力油槽加速密封装置,以上所述所有部件的安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械方式,并且其所有部件的具体结构、型号和系数指标均为其自带技术,只要能够达成其有益效果的均可进行实施,故不在多加赘述。

    本发明的一种水轮发电机推力油槽加速密封装置,在未作相反说明的情况下,“上下左右、前后内外以及垂直水平”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位,或为本领域技术人员理解的俗称,而不应视为对该术语的限制,与此同时,“第一”、“第二”和“第三”等数列名词不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分,而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种水轮发电机推力油槽加速密封装置,其特征在于,包括外密封体、内密封体a、径向密封齿、内密封体b、轴向t型密封齿、气密封板、定位挡板、加速密封单元、蜗壳密封腔、送气装置、重力单向阀、进气管道、电子过滤装置、回油重力释放器和油雾管道,所述加速密封单元由支撑板、旋风叶片、叶片盖板组成,支撑板平面靠近转轴侧设计为上凸弧形,旋风叶片随支撑板平面上凸弧形均匀分布,旋风叶片倾斜方向与转轴旋转方向相反,旋风叶片上方采用叶片盖板结构。

    技术总结
    本发明涉及发电系统附属装置的技术领域,特别是涉及一种水轮发电机推力油槽加速密封装置,从结构上能满足设备在动态、静态及运行中各种压力的需要,彻底解决了发电机组存在的甩油、漏油及油雾问题;包括外密封体、内密封体A、径向密封齿、内密封体B、轴向T型密封齿、气密封板、定位挡板、加速密封单元、蜗壳密封腔、送气装置、重力单向阀、进气管道、电子过滤装置、回油重力释放器和油雾管道。

    技术研发人员:陈国明;林海斌;李胜鑫;黄彦锋;李龙渊;赵和木;赖文智
    受保护的技术使用者:华电福新能源股份有限公司华安水力发电厂
    技术研发日:2020.05.21
    技术公布日:2021.03.16

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