文档介绍：下桥电厂水轮机主轴密封的技术改造*钟文才(广西河池下桥水电厂,广西河池 547005 ) 摘要: 通过对下桥电厂水轮机主轴密封的技术改造, 介绍了新密封装置的工作原理及止漏效果, 展示了新密封装置的可行性和通用性。关键词:水轮机;主轴密封;技术改造;下桥水电厂 1 概述水轮机主轴密封问题是当今水轮机尚未完全克服的课题之一, 目前投产应用的水轮机相当大一部分是用活塞式端面水压密封结构, 但密封效果不太理想, 为此, 笔者集思广益设计了一种新的密封装置,于 1993 年6 月对下桥电厂水轮机主轴密封进行了改造,并取得了成功。 2 活塞式端面水压密封结构原理与应用情况图1 为原水轮机设计的活塞式端面水压密封结构,由转动环 1 、密封座 2 、密封圈 3 和密封盖 4 组成。密封圈 3 在来自外界补充的压力水和自身的重量的作用下,紧贴在转动环 1 上,当从水轮机上下梳齿泄漏的水到达图示中的 A 腔后,受密封圈 3 的阻碍作用,不能直接泄往顶盖,只能从转动环 1 与密封圈 3 的接触面及密封圈 3 与密封座 2 的接触面到达 C 腔再到 B 腔,从而经主轴外缘直泄顶盖。该密封结构原设计意图是利用密封圈 3 的自补作用,并且由于外界补充的压力水的作用及其密封圈 3 的独特结构,当机组转动后在离心力的作用下,会在密封圈 3 与转动环 1 之间形成一层水膜,起到润滑和冷却的效果,当转动环 1 与密封圈 3 配合使用一定时间后,还会磨起两道沟槽,止漏效果更好。但实际应用并非如此,其原因是: (1 )安装工艺难以掌握。从设计要求看,密封圈 3 必须能在密封盖 4 和密封座 2 中间上下自由活动, 又要求其接合间隙为 0. 02 mm 或更小,在实际使用中,若保证密封圈 3 能自由上下活动,密封间隙就会超过设计要求, 漏水也大, 若保证密封间隙在 0. 02 mm 的设计范围之内, 密封漏水是少了, 但密封圈在水中长期浸泡,容易发胀,一遇机组抬机,很容易被密封盖 4 和密封座 2 卡死,不能复位,漏水更大。这两种情况时有发生,特别是后者危害更甚,从下桥电厂使用的情况看, 1986 年发生密封圈被卡死一次, 1987 年一次, 1989 年至 1992 年4 年每年各发生 2次, 一但发生卡死, 必须停机进行处理, 处理的手段只有刮小密封圈 3 的外圆或刮大密封圈的内圆,这样密封间隙又会超过设计要求,漏水不可能根本止住。密封圈3 被卡死之后,漏水很大,上下梳齿泄漏的水畅通无阻直达顶盖,抽水不及,转动油盆和水导轴承就会被水淹,造成不应有的损失。(2 )补水增加了漏水量。既要止水,又要从外界补充压力水,从设计数据上看,密封圈 3 的总厚度为 50 mm ~ 80 mm ,其真正起到密封止漏作用的仅有 30 mm ~ 50 mm ,随着磨损,止漏面将越来越小, 外界补充的压力水又成了第 2 个漏水源,增加了漏水量。在实际使用中外界补充的密封压力水的压力也比较难掌握,水压力小了,密封圈 3 压不到转动环 1 上,漏水会加大;水压力大了,密封圈 3 压在转动环 1上太紧,两者之间形成不了水膜,又容易引起密封圈被烧。 3 新密封的结构特点与作用原理新密封的结构特点图2 是笔者为了解决水轮机主轴密封而设计的新的主轴平面密封结构,主要由底环 1 、橡胶平板 2、护罩3 、转动环