阅读说明：本技术 一种水轮发电机组油槽组合密封装置 (Hydroelectric set oil groove combination sealing device ) 是由 范寿孝 霍新新 武中德 赵越 王建刚 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种水轮发电机组油槽组合密封装置,由端面密封装置、径向密封装置、鼓风装置、吸油雾装置组成。其特征在于：端面密封装置可借助自身重力在竖直方向移动,弥补密封齿的磨损,保证密封齿与主轴顶面始终压紧接触；径向密封装置为两腔三“爪”结构,其中上腔体与鼓风装置连通,下腔体与吸油雾装置连通,上“爪”结构、中间“爪”结构、下“爪”结构分别布置有三排、两排、一排密封材料,密封材料布置数量代表通风阻力大小。通过端面密封装置与径向密封装置的组合作用,本发明能有效解决水轮发电机组轴承甩油及油雾溢出问题。(The invention discloses a combined sealing device for an oil groove of a water turbine generator set, which consists of an end face sealing device, a radial sealing device, a blowing device and an oil mist absorption device. The method is characterized in that: the end face sealing device can move in the vertical direction by means of self gravity, so that abrasion of the sealing teeth is compensated, and the sealing teeth are guaranteed to be always in pressing contact with the top face of the main shaft; the radial sealing device is a two-cavity three-claw structure, wherein the upper cavity is communicated with the air blowing device, the lower cavity is communicated with the oil mist absorption device, the upper claw structure, the middle claw structure and the lower claw structure are respectively provided with three rows, two rows and one row of sealing materials, and the arrangement number of the sealing materials represents the ventilation resistance. Through the combined action of the end face sealing device and the radial sealing device, the bearing oil throwing and oil mist overflowing problems of the water turbine generator set can be effectively solved.)

一种水轮发电机组油槽组合密封装置

技术领域

本发明涉及水轮发电机组油雾治理领域，具体涉及一种水轮发电机组油槽组合密封装置。

背景技术

通常水轮发电机组油槽中含有大量润滑油，在机组运行过程中，受转动部件的搅拌影响，油槽将产生大量高温油雾。油雾经由密封装置与主轴之间的间隙溢出，溢出的油雾凝结在发电机定子、转子线棒的表面，会降低绝缘材料的使用寿命，甚至引发电气危险。

当前，对水轮发电机组开展油雾治理主要从两方面入手：一方面是设计新型密封装置，另一方面是提升油雾吸附装置的净化能力。本发明属于新型密封装置，与专利号为“CN 103671922 A”公开的密封装置具有相似结构。需要指出的是：

(1)与发明专利“CN 103671922 A”类似的径向密封装置，在密封材料背部均设计有弹簧装置，设计目的是弥补密封齿在运行过程中的磨损，但多个电站的实际运行事实证明，在密封材料投入运行一段时间后，弹簧力作用并不可靠，压紧作用逐渐失效，最终在密封齿与主轴之间形成一定间隙，间隙是造成水轮发电机油雾问题的主因。

(2)在专利“CN 103671922 A”中，径向密封装置的三“爪”结构中均布置有相同数量的密封齿，三“爪”结构对油雾的阻力作用是一致的，在鼓风装置工作时，风压容易裹挟部分油雾从最上端密封齿间隙处溢出。

发明内容

本发明针对现有密封装置的不足，公开一种水轮发电机组油槽组合密封装置，技术方案为：由端面密封装置(1)、周向密封条(2)、端面密封座(3)、径向密封装置(4)、密封材料(5)、刚性弹簧(6)、鼓风装置(7)、吸油雾装置(8)、端面密封装置合缝板(9)、导向圆柱销(10)、径向密封装置合缝板(11)、径向密封装置进气口(12)、径向密封装置油雾出口(13)、径向密封装置上腔体(14)、径向密封装置下腔体(15)组成，其中端面密封装置(1)由四瓣结构拼成整圆，通过端面密封装置合缝板(9)紧固成整体，在端面密封装置(1)下端布置两排密封材料(5)，密封材料(5)背部与端面密封装置(1)之间安装有刚性弹簧(6)，在端面密封装置(1)圆周方向均布四个导向圆柱销(10)，通过导向圆柱销(10)与端面密封座(3)连接，端面密封座(3)圆周方向安装有周向密封条(2)，与径向密封装置(4)通过螺栓紧固，径向密封装置(4)由四瓣结构拼成整圆，通过径向密封装置合缝板(11)紧固成整体，径向密封装置进气口(12)、径向密封装置油雾出口(13)为间隔90°布置，径向密封装置(4)为两腔三“爪”结构，其中径向密封装置上腔体(14)通过径向密封装置进气口(12)与鼓风装置(7)连通，径向密封装置下腔体(15)通过径向密封装置油雾出口(13)与吸油雾装置(8)连通，上“爪”结构、中间“爪”结构、下“爪”结构分别布置有三排、两排、一排密封材料(5)，在密封材料(5)与径向密封装置(4)之间均安装有刚性弹簧(6)。

工作原理

在机组初始运行阶段，径向密封装置4上密封材料5磨损量较小。吸油雾装置8一直处于开启状态，具有吸风能力，径向密封装置4的下“爪”结构只有一排密封材料，对油雾流通产生的阻力较小，油雾受吸力影响，大部分流向吸油雾装置8，少量油雾被风裹挟着从中间“爪”结构处溢出，此时鼓风装置7将持续提供风压，由于上“爪”结构为三排密封材料，中间爪结构为两排密封材料，因此上“爪”结构对油雾的阻力远大于中间“爪”结构，鼓风装置7在中间“爪”结构处对油雾溢出产生气密封作用。

随着机组投入运行时间变长，密封材料5产生较大磨损，多个电站的实际运行经验证明刚性弹簧6的弹力作用并不能有效弥补密封材料5的磨损，此时鼓风装置7、径向密封装置4的综合作用仍能将大部分油雾送入吸油雾装置8中，但是鼓风装置7的裹挟作用会导致少量油雾从径向密封装置4的上“爪”结构处溢出，端面密封装置1可借助自身重力作用，始终能保持密封材料5与主轴之间的紧密贴合，弥补径向密封装置4刚性弹簧6回弹力不足，最终油雾被阻隔在径向密封4的上“爪”结构腔体中，凝结成油滴后流入油槽。

技术效果

因油槽产生的油雾当量较大，即使只有少量油雾溢出，仍能产生较大危害，所以端面密封装置1作为油雾密封的最后手段，作用十分重要。

与传统密封结构相比，组合密封装置的优点如下：

(1)在设计的组合密封装置中，径向密封装置的三“爪”结构中分别设计有三排、两排、一排密封材料，密封材料布置越多代表气体流通阻力越大，通过设计方案使三“爪”结构对油雾流通的阻力不同，再配合以鼓风装置，能使油雾流向预定的吸油雾装置，最终被净化。

(2)在设计的组合密封装置中，端面密封装置依靠自身重力作用，能始终与接触零件保持紧密贴合，与刚性弹簧作用相比，这种依靠自身重力的压紧贴合作用更加可靠。

(3)设计的组合密封装置使用寿命长，结构简单，延长了水轮发电机组的维护周期，在成本增加有限情况下减少后期维护费用。

附图说明

图1为本发明组合密封装置结构简图

图2为端面密封装置结构简图

图3为径向密封装置结构简图

图4为油雾在组合密封装置中的流向图

具体实施方式

如图1所示为组合密封装置的结构简图，包括：端面密封装置1、周向密封条2、端面密封座3、径向密封装置4、密封材料5、刚性弹簧6、鼓风装置7、吸油雾装置8、径向密封装置上腔体14、径向密封装置下腔体15。在端面密封装置1下端布置两排密封材料5，密封材料5背部与端面密封装置1之间安装有刚性弹簧6。端面密封座3圆周方向安装有周向密封条2，与径向密封装置通过螺栓紧固。径向密封装置4为两腔三“爪”结构，其中径向密封装置上腔体14通过径向密封装置进气口12与鼓风装置7连通，径向密封装置下腔体15通过径向密封装置油雾出口13与吸油雾装置8连通，上“爪”结构、中间“爪”结构、下“爪”结构分别布置有三排、两排、一排密封材料5，在密封材料5与径向密封装置4之间均安装有刚性弹簧6。

如图2所示为端面密封装置结构简图，其中端面密封装置1由四瓣结构拼成整圆，通过端面密封装置合缝板9紧固成整体，在圆周方向均布四个导向圆柱销10，通过导向圆柱销10与端面密封座3连接。

如图3所示为径向密封装置结构简图，径向密封装置4由四瓣结构拼成整圆，通过径向密封装置合缝板11紧固成整体，径向密封装置进气口(12)、径向密封装置油雾出口(13)为间隔90°布置。

如图4所示为油雾在组合密封装置中的流向图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。