本实用新型涉及水轮机领域,具体而言,涉及一种水轮机主轴密封。
背景技术：
水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形—水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械；现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。水轮机主轴密封的作用是有效地阻挡水流从主轴与顶盖之间的间隙上溢，防止水轮机主轴承与顶盖被淹没，维持轴承和机组的正常运行。
非接触式密封结构就是在不需要接触式密封面的情况下达到密封的效果。这种密封结构多是主轴带动密封件旋转产生阻止漏水继续流动的阻力，破坏漏水水流的流动，从而达到密封的目的。其中比较突出的是反螺旋密封结构，螺旋槽在主轴上的加工时很复杂的，增加了制造时的困难。在多泥沙河流的电站中运行，由于泥沙含量也很大，对螺旋槽的磨损很大。这是因为在螺旋槽时没有考虑水流流动的影响—大量含沙水对其的冲击作用。一般在运行两年以后由于密封间隙增大而产生严重的泄漏，必须更换密封环。由于结构的限制，更换密封环又必须停机，且停机时间较长，影响发电及效益，密封一直是水轮机的主要问题，水轮机的改造需要一种经久耐用的主轴密封结构。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种水轮机主轴密封，其能够通过与水流之间的非接触式阻隔，大大减少主轴上封部位的漏水量，有效对主轴进行了密封。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种水轮机主轴密封，其包括密封组件、转轮和连接至转轮的主轴，密封组件包括封体、第一密封轮、第二密封轮，第一密封轮设置于封体与转轮之间，第二密封轮设置于封体与主轴之间，第一密封轮与第二密封轮相互垂直，第一密封轮的一端连接至第二密封轮的一端，第一密封轮和第二密封轮分别设置有叶片，叶片于水流方向之间具有夹角，第一密封轮和第二密封轮通过转动的方式对水流产生阻力。
在本实用新型较佳的实施例中，上述叶片包括直边和弧形边，水流从直边流向弧形边，直边比弧形边靠近水流的入口。
在本实用新型较佳的实施例中，上述第一密封轮和第二密封轮还包括转轴，转轴设置有多组叶片，每组叶片具有多个叶片，相邻组叶片之间具有间隔。
在本实用新型较佳的实施例中，上述密封组件还包括固定板，固定板的顶部连接至封体，固定板的底部连接至转轮顶部，固定板具有水流流过的镂空通道，第一密封轮的两端分别连接至固定板。
在本实用新型较佳的实施例中，上述密封组件还包括第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮连接至第一密封轮的一端，第二齿轮连接至第二密封轮的一端，第一齿轮和第二齿轮相互咬合。
在本实用新型较佳的实施例中，上述第一齿轮与第二齿轮相互垂直，第一齿轮的侧面和第二齿轮的底部分别为梯形，第一齿轮和第二齿轮的齿面分别设置于梯形的侧面，第一齿轮和第二齿轮通过梯形的侧面相互咬合。
在本实用新型较佳的实施例中，上述密封组件还包括驱动机，第一密封轮或第二密封轮的一端通过第一齿轮或第二齿轮连接至驱动机，驱动机位于转轮和封体之间。
在本实用新型较佳的实施例中，上述封体与转轮之间具有横向通道，封体与主轴之间具有纵向通道，第一密封轮位于横向通道，第二密封轮位于纵向通道。
在本实用新型较佳的实施例中，上述叶片的一端连接至转轴，叶片垂直于转轴。
在本实用新型较佳的实施例中，上述横向通道的一端为封体与转轮之间的开口端，开口端为水流入口。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过第一密封转轮和第二密封转轮的非接触式密封结构，产生漏水方向的阻力阻止，大大减小了主轴上封部位的漏水量，有效对主轴进行了密封。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型水轮机主轴密封的示意图；
图2为本实用新型第一密封轮的示意图；
图3为本实用新型第一齿轮和第二齿轮的示意图；
图标：100-水轮机主轴密封；101-主轴；102-转轮；110-密封组件；111-封体；112-第一密封轮；113-第二密封轮；114-第一齿轮；115-第二齿轮；116-驱动机；117-固定板；118-转轴；119-叶片。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
第一实施例
请参照图1，本实施例提供一种水轮机主轴密封100，其包括主轴101、转轮102和密封组件110，转轮102中部设置有供主轴101通过的通道，主轴101通过该通道且与转轮102固定连接，密封组件110位于转轮102的顶部，密封组件110顶部设置有供主轴101通过的通孔，主轴101通过该通孔与密封组件110相互匹配，主轴101相对于密封组件110可转动。
密封组件110包括封体111、第一密封轮112、第二密封轮113、驱动机116和固定板117，封体111与转轮102之间形成横向通道，封体111与主轴101之间形成纵向通道，横向通道位于转轮102顶部，纵向通道位于主轴101侧面，横向通道的两端设置有固定板117，该固定板117的顶部连接至封体111，固定板117的底部连接至转轮102，第一密封轮112的两端连接至横向通道两端的固定板117，固定板117中部设置有供第一密封轮112通过的孔，第一密封轮112的两端通过该孔且与固定板117间隙配合，第一密封轮112相对于固定板117可转动，固定板117具有镂空，该镂空将固定板117的两侧连通，水流从固定板117的一侧通过固定板117流至固定板117的另一侧；第二密封轮113位于纵向通道，第二密封轮113沿纵向通道纵向设置，横向通道的底部设置有密封板，驱动机116设置于密封板顶部，第二密封轮113的两端分别连接至封体111和驱动机116，驱动机116驱动第二密封轮113转动。
请参照图2，第一密封轮112包括转轴118和叶片119，转轴118的两端分别连接至固定板117，叶片119连接至转轴118，该转轴118连接有多个叶片119，每3个叶片119为一组，该第一密封轮112共有6组叶片119，相邻组叶片119之间具有间隔，每组相邻叶片119之间具有间隔，每组叶片119沿转轴118的径向向外设置，叶片119的一端连接至转轴118的侧面，叶片119具有2边，分别为直线边和弧形边，直线边与固定板117之间的距离小于弧形边与固定板117之间的距离，该第一密封轮112的固定板117一侧为水流流进方向，水流经过叶片119时，水流从叶片119的直线边流至叶片119的弧形边，驱动机116驱动第一密封轮112转动，叶片119随着转轴118转动时，叶片119的转动方向为从直线往弧形边方向，叶片119的叶面产生对水流的阻力，阻止水流流向第一密封轮112的另一端；第二密封轮113的结构与第一密封轮112相同。
请参照图3，第一密封轮112的一端设置有第一齿轮114，第二密封轮113的一端设置有第二齿轮115，第一密封轮112的齿面与第二密封轮113的齿面相互咬合，第一密封轮112的齿面倾斜设置，第二密封轮113的齿面倾斜设置，第一齿轮114的齿面位于第一密封轮112一端的外端，第二齿轮115的齿面位于第二密封轮113一端的外端，第一齿轮114与第二齿轮115相互垂直，第二齿轮115设置有供转轴118通过的孔，第二密封轮113的转轴118通过该孔连接至驱动机116；驱动机116转动时，驱动机116带动第二密封轮113的转轴118转动，转轴118带动第二齿轮115转动，第二齿轮115带动与第二齿轮115的齿面相连的第一齿轮114转动，第一齿轮114和第二齿轮115通过咬合的齿面同时转动，第一齿轮114转动带动第一密封轮112的转轴118转动。
本实用新型实例的工作原理为：
封体111将主轴101和转轮102密封，驱动机116驱动第二密封轮113转动，第二密封轮113通过第一齿轮114与第二齿轮115将转动传递至第一密封轮112，第一密封轮112和第二密封轮113转动时，叶片119转动产生向外的阻力，发生漏水时，水流流向第一密封轮112和第二密封轮113，第一密封轮112和第二密封轮113产生阻止水流流进的阻力，阻止漏水继续发生。
本实用新型实例通过第一密封转轮和第二密封转轮的非接触式密封结构，产生漏水方向的阻力阻止，大大减小了主轴上封部位的漏水量，有效对主轴进行了密封。
综上所述，本实用新型能够通过与水流之间的非接触式阻隔，大大减少主轴上封部位的漏水量，有效对主轴进行了密封。
本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。