一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置。所述的密封装置包括活动导叶矩形槽、聚氨酯密封板、不锈钢内六角螺栓；活动导叶矩形槽开设在活动导叶本体的大头面上，活动导叶矩形槽底面设有螺丝孔；聚氨酯密封板为矩形板状结构中间有突起，突起两侧分别设置有与螺丝孔对应的螺栓孔；不锈钢内六角螺栓将聚氨酯密封板固定在活动导叶本体上。聚氨酯密封板与活动导叶本体外缘采用聚氨酯复合树脂砂浆填充进行光滑过渡。本实用新型解决了密封装置的磨损问题，又使导叶密封性大大提高，从而改善了正常停机时因导叶漏水量增大而导致的机组潜动现象，大大提高了机组的发电效率。
【专利说明】
一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置
技术领域
[0001]本实用新型属于水电站机组活动导叶立面密封技术领域，尤其是一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置。
【背景技术】
[0002]传统国内某大型水电站混流式水轮机活动导叶立面密封原形式为金属刚性密封。经过多年运行，在高速高含沙水流长期冲刷作用下，导叶的刚性立面密封面逐渐发生磨损，密封面的磨损进一步加剧了密封处的汽蚀，形成恶性循环，致使导叶立面密封磨损汽蚀严重。一方面，磨蚀造成导叶漏水量加大，导致机组停机时间延长，增加了制动机构的磨损;另一方面，当导叶漏水较大时，机组有潜动现象，严重威胁机组推力轴承等设备的安全，也直接影响机组的发电效率。
[0003]密封磨蚀后一般通过堆焊技术对其进行修复，但是堆焊后人工打磨修型困难，且堆焊点也变成了金属汽蚀的脆弱点，经过一个小修周期后，堆焊面即被磨蚀殆尽，进一步汽蚀伤害到活动导叶的本体母材，严重影响了活动导叶的运行使用寿命。
[0004]通过现有文献资料检索和水电站实际运行管理调研发现，还有一种非金属密封方式，在实践中得到应用，该密封条形状主要有三角形实心和空心两种，需要在导叶立面密封大头面开燕尾槽或者梯形槽进行安装和固定，这种密封方式投入初期密封效果较好，但是运行一段时间后，密封条与燕尾槽或梯形槽交接位置易出现汽蚀，加上密封条体积小、材质软，易从固定槽内脱落导致密封条失效。
[0005]现有公开的文献资料也有记载，公开号CN103982356A公开了一种密封压紧量可控活动导叶立面密封结构，该密封结构由活动导叶瓣体头部密封槽、活动导叶立面密封条、导叶密封压板、螺钉、活动导叶瓣体尾部，活动导叶瓣体头部加工有密封槽，活动导叶立面密封条装入密封槽内，采用导叶密封压板压住，导叶密封压板通过螺钉把合固定在活动导叶瓣体头部上。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的问题是提供一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，所述的装置是一种能够有效与活动导叶固定且抗汽蚀的密封装置，确保导叶停机全关状态下具有良好的密封性和开停机时具有良好的抗汽蚀能力，保障机组安全运行，增加发电效益。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0008]—种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，所述的密封装置设置在活动导叶本体的大头面上;该密封装置包括活动导叶矩形槽、聚氨酯密封板、不锈钢内六角螺栓;活动导叶矩形槽设在活动导叶本体的大头面上，活动导叶矩形槽底面设有螺丝孔;聚氨酯密封板为矩形板状结构中间有突起，突起两侧分别设置有与螺丝孔对应的螺栓孔;不锈钢内六角螺栓固定连接聚氨酯密封板与活动导叶本体。聚氨酯密封板与活动导叶本体外缘采用聚氨酯复合树脂砂浆填充进行光滑过渡。
[0009]进一步，所述的活动导叶矩形槽的各加工面必须保证与活动导叶本体轴心线的平行度。
[0010]进一步，所述的聚氨酯密封板上安装有聚氨酯密封板内嵌钢板网，该钢板网为平板状。
[0011]进一步，所述的不锈钢内六角螺栓与螺丝孔配合连接处涂抹螺纹锁固胶。
[0012]进一步，所述的活动导叶矩形槽与聚氨酯密封板之间充填环氧树脂胶基液，且其表面平齐。
[0013]本实用新型相比现有技术的有益效果:
[0014]本实用新型解决了密封装置的磨损问题，又使导叶密封性大大提高，从而改善了正常停机时因导叶漏水量增大而导致的机组潜动现象，大大提高了机组的发电效率。具体来说:
[0015](I)有效提高了导叶全关状态下的密封性能，改善了正常停机时因导叶漏水量增大而导致机组潜动现象。
[0016](2)聚氨酯密封板采用适于长期水下工作的聚氨酯弹性材料，该弹性材料具有较高的弹性、强度、以及优异的耐水性、耐磨性、耐油性、耐疲劳、耐撕裂及抗震动性，其耐磨性是普通碳钢的10倍以上。
[0017](3)固定聚氨酯密封板的内六角螺栓以及该密封板与活动导叶本体外缘之间，都采用聚氨酯复合砂浆进行填充和光滑过渡处理，有效解决了安装后密封板的汽蚀问题。
[0018](4)密封板安装方式简单，拆卸方便，现场安装条件要求不苛刻，具有互换性，在机组小修期间即可更换。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型装置的结构示意图；
[0020]图2是活动导叶矩形槽的平面结构示意图；
[0021 ]图3是聚氨酯密封板的剖视结构示意图。
[0022]图中:卜活动导叶本体;2-活动导叶矩形槽;3-螺丝孔;4-聚氨酯密封板内嵌钢板网；5-不锈钢内六角螺栓;6-聚氨酯密封板;7-聚氨酯复合树脂砂浆;8-螺栓孔。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
[0024]如图1和如图2所示，一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，所述的密封装置设置在活动导叶本体I的大头面上;该密封装置包括活动导叶矩形槽2、聚氨酯密封板6、不锈钢内六角螺栓5;
[0025]活动导叶矩形槽2开设在活动导叶本体I的大头面上，活动导叶矩形槽2底面设有螺丝孔3，所述的活动导叶矩形槽2的各加工面必须保证与活动导叶本体I轴心线的平行度。
[0026]如图3所示，聚氨酯密封板6为矩形板状结构中间有突起，突起两侧分别设置有与螺丝孔3对应的螺栓孔8;所述的聚氨酯密封板中间的突起，为了防止突起引起与导叶接触位置汽蚀，在止水圆弧后仍是聚氨酯弹性体，可较好地解决导叶加装密封条后产生汽蚀问题;所述的聚氨酯密封板6采用适于长期水下工作的聚氨酯弹性材料，该弹性材料具有较高的弹性、强度、以及优异的耐水性、耐磨性、耐油性、耐疲劳、耐撕裂及抗震动性；
[0027]聚氨酯密封板6上安装有聚氨酯密封板内嵌钢板网4，该钢板网为平板状，聚氨酯密封板6中间嵌入聚氨酯密封板内嵌钢板网4形成钢塑复合结构，增加结构整体性和强度；
[0028]不锈钢内六角螺栓5与螺丝孔3配合连接处涂抹螺纹锁固胶；
[0029]活动导叶矩形槽2与聚氨酯密封板6之间充填环氧树脂胶基液，且其表面平齐，聚氨酯密封板6与活动导叶本体I的外缘采用聚氨酯复合树脂砂浆7填充进行光滑过渡；
[0030]不锈钢内六角螺栓5螺栓将聚氨酯密封板6与活动导叶本I体密封固定。
[0031]本实用新型在工程实际中的具体应用:
[0032]本实用新型应用于国内某大型水电站活动导叶密封改造，经过十多年大量试验，优选出非常适合于水机及水工建筑的四氢呋喃均聚醚聚醚型聚氨酯弹性材料作为密封条基材，通过材料测试表明该材料具有柔顺性好、耐水性强、抗磨抗汽蚀性能强、机械强度范围广、回弹性能好等优点。
[0033]为了增加聚氨酯密封板6的刚度和与活动导叶本体I螺栓连接的强度，与聚氨酯密封板内嵌钢板网4形成钢塑复合结构，制作工艺为:模具调平加热—原材料加热—钢板网涂刷粘接剂、放置调平—浇注聚氨酯弹性材料—保温固化—产品。
[0034]机组活动导叶本体I原刚性密封方式磨蚀严重，正常停机时导叶漏水严重，甚至不能剪断水流正常关机，采用传统堆焊打磨方式处理后，短时间内又出现上述现象。采用该钢塑复合聚氨酯活动导叶本体I立面密封装置后，使用效果非常好，既解决了磨损汽蚀问题，又使导叶密封效果优异，机组停机状态时几乎不漏水。同时，对运行十多年的聚氨酯密封板进行测试，其抗张强度、抗撕裂性能、硬度下降不超过5%，抗磨蚀性能不降反升。
[0035]综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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。
【主权项】
1.一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，其特征在于:所述的密封装置设置在活动导叶本体(I)的大头面上;该密封装置包括活动导叶矩形槽(2)、聚氨酯密封板(6)、不锈钢内六角螺栓(5);活动导叶矩形槽(2)设在活动导叶本体(I)的大头面上，活动导叶矩形槽(2)底面设有螺丝孔(3);聚氨酯密封板(6)为矩形板状结构中间有突起，突起两侧分别设置有与螺丝孔(3)对应的螺栓孔(8);不锈钢内六角螺栓(5)固定连接聚氨酯密封板(6)与活动导叶本体(1)，聚氨酯密封板(6)与活动导叶本体(I)外缘采用聚氨酯复合树脂砂浆(7)填充。2.根据权利要求1所述的一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，其特征在于:所述的活动导叶矩形槽(2)的各加工面必须保证与活动导叶本体(I)轴心线的平行度。3.根据权利要求1所述的一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，其特征在于:所述的聚氨酯密封板(6)上安装有聚氨酯密封板内嵌钢板网(4)，该钢板网为平板状。4.根据权利要求1所述的一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，其特征在于:所述的不锈钢内六角螺栓(5)与螺丝孔(3)配合连接处涂抹螺纹锁固胶。5.根据权利要求1所述的一种钢塑复合聚氨酯活动导叶立面密封装置，其特征在于:所述的活动导叶矩形槽(2)与聚氨酯密封板(6)之间充填环氧树脂胶基液，且其表面平齐。
【文档编号】F03B3/18GK205423034SQ201620201835
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】郭维克, 张雷, 杨勇, 王金亮, 李贵勋, 刘平湖, 刘小军, 邓红梅, 蒋思奇, 刘兴平, 周康武
【申请人】黄河水利委员会黄河水利科学研究院