一种补偿式导叶端面密封装置制造方法

文档序号:5690249阅读:235来源:国知局
一种补偿式导叶端面密封装置制造方法
【专利摘要】一种补偿式导叶端面密封装置,它包括底环、顶盖、导叶、第一压板和第二压板,底环和顶盖均分别设有环形槽,导叶置于底环和顶盖之间并铰接,在环形槽内分别置有第一压板和第二压板并通过螺纹副固连,其特点是:还包括上端面密封装置和下端面密封装置,所述上端面密封装置置于顶盖的环形槽内并通过第一压板和第二压板固连,上端面密封装置的过流面与导叶的上端面接触,下端面密封装置置于底环的环形槽内并通过第一压板和第二压板固连,下端面的过流面与导叶的下端面接触。使用时,分别将上、下端面密封装置置于顶盖和底环的环形槽内固连;当浮动止封与导叶端面出现间隙时,浮动止封轴向位移补偿其间隙,使浮动止封始终保持与导叶端面接触。
【专利说明】一种补偿式导叶端面密封装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及水轮机导叶,是一种补偿式导叶端面密封装置。
【背景技术】
[0002]水轮机导水机构,是保证水电机组稳定运行的重要系统,导叶是该系统中起开启和切断水流的关键部件。目前,导叶端部止封安装于过流部件的顶盖、底环,用于水轮机导叶在切断水流时止水。在水轮机停机中,当关闭导叶时,导叶的上端面、下端面及立面的止封起密封作用,一方面阻止压力钢管内的水能流失,另一方面,防止机组在停机状态潜动。水轮机导叶的止封常用的有硬密封、软密封等几种型式。现有技术的密封在使用中陆续暴露出几方面问题:一是硬密封安装工艺严格、使用中易磨损、检修工艺复杂、废时费力;二是软密封使用寿命短、易损坏,特别是高水头水轮机导叶密封在高水压的作用下更易损坏、使用寿命短;三是使用时,导叶有时沿轴向上浮或下沉导致出现轴向窜动的现象,导致端面密封漏水;四是检修质量不易保证,会导致导叶的漏水量较大,不仅浪费大量水能,运行成本高,发电量小,而且直接降低机组整体可靠度。

【发明内容】

[0003]本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的缺点,提供一种补偿式导叶端面密封装置,能够补偿端面密封的磨损量和导叶轴向窜动量,提高了端面密封效果,防止机组在停机状态潜动,简化了安装和检修工艺,延长了端面密封的使用寿命和检修周期,具有运行成本低、发电量大、机组整体可靠度高的优点。
[0004]本发明解决技术问题的方案是:一种补偿式导叶端面密封装置,它包括底环、顶盖、导叶、第一压板和第二压板,所述底环和顶盖分别设有沿周均布的通孔且同轴,底环的顶面和顶盖的底面均分别设有环形槽,环形槽的断面与通孔对称,导叶两端设有导叶轴,导叶置于底环和顶盖之间、两端的导叶轴分别穿装在底环和顶盖的同轴通孔内并铰接,在相邻的两个导叶轴之间的环形槽内分别置有第一压板和第二压板,第一压板由至少两段与环形槽凹侧弧度一致的压板组成,每段压板均位于环形槽的凹侧且与凹侧接触并通过螺钉与底环或顶盖固连,第二压板由至少两段与环形槽凸侧弧度一致的压板组成,每段压板均位于环形槽的凸侧且与凸侧接触并通过螺钉与底环或顶盖固连,其特征是:还包括上端面密封装置和下端面密封装置,所述上端面密封装置置于顶盖的环形槽内并通过第一压板和第二压板与顶盖固连,上端面密封装置的过流面与导叶的上端面接触,下端面密封装置置于底环的环形槽内并通过第一压板和第二压板与底环固连,下端面密封装置的过流面与导叶的下端面接触。
[0005]所述上端面密封装置由均布固连在顶盖的环形槽内的若干段弧形密封装置组成,每段弧形密封装置置于相邻的两个导叶轴之间的环形槽内,每段弧形密封装置包括浮动止封、芯轴、压簧和聚氨酯密封条,所述浮动止封采用耐磨损的刚性材料,浮动止封的顶面设有凸向上的弧形过流面、下部的凹侧和凸侧分别设置台肩,浮动止封弧形过流面向下置于顶盖的环形槽内、第一压板和第二压板之间,并且浮动止封下部台肩的顶面分别位于第一压板和第二压板的底面且接触,浮动止封的弧形过流面与导叶的上端面接触,芯轴置于环形槽的底部并固连,压簧置于浮动止封和环形槽底之间套接在芯轴上,聚氨酯密封条穿过压簧置于浮动止封和环形槽底之间。
[0006]所述下端面密封装置与上端面密封装置具有相同的结构和连接关系,由均布固连在底环的环形槽内的若干段弧形密封装置组成,每段弧形密封装置的浮动止封的弧形过流面向上置于底环的环形槽内、第一压板和第二压板之间,浮动止封的过流面与导叶的下端面接触。
[0007]本发明一种补偿式导叶端面密封装置,同时具有硬密封结实耐用、软密封安装和检修简单方便的特点,压簧和聚氨酯密封条的弹性结构能够使刚性材质的浮动止封沿顶盖或底环轴向位移,从而补偿浮动止封与导叶端面出现的间隙,提高了端面密封效果,防止导叶端面漏水及由此引起的发电机组在停机状态的潜动,同时,在导叶出现轴向窜动时,一侧补偿导叶轴向窜动出现的间隙、另一侧减小导叶轴向窜动导致的导叶端面与浮动止封间的过大压力,保持导叶端面与浮动止封间的压力均衡。使用时,分别将上端面密封装置、下端面密封装置置于顶盖和底环的环形槽内,使压簧和聚氨酯密封条具备预压缩量,并分别通过第一压板和第二压板固连;当浮动止封磨损导致浮动止封与导叶端面出现间隙时,压簧伸长、聚氨酯密封条膨胀,浮动止封轴向位移补偿浮动止封与导叶端面出现的间隙,使浮动止封始终保持与导叶端面接触;当导叶沿轴向上浮窜动时,上端面密封装置的浮动止封向上位移,压簧和聚氨酯密封条压缩,防止导叶上端面与浮动止封间压力过大而卡住,同时,下端面密封装置的浮动止封向上位移,压簧伸长、聚氨酯密封条膨胀,补偿浮动止封与导叶端面出现的间隙,使浮动止封保持与导叶下端面接触,保证了导叶上端面与上端面密封装置、下端面与下端面密封装置的压力均衡;当导叶沿轴向下沉窜动时,上端面密封装置的浮动止封向下位移,压簧伸长、聚氨酯密封条膨胀,补偿浮动止封与导叶端面出现的间隙,使浮动止封保持与导叶上端面接触,同时,下端面密封装置的浮动止封向下位移,压簧和聚氨酯密封条压缩,防止导叶下端面与浮动止封间压力过大而卡住。具有运行成本低、发电量大、机组整体可靠度高的优点。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1为本发明一种补偿式导叶端面密封装置的上端面密封装置结构示意图;
图2为图1的A-A剖视放大示意图;
图3为本发明一种补偿式导叶端面密封装置的下端面密封装置结构示意图;
图4为图1的B-B剂视放大不意图;
图5为水轮机导叶分布示意图;
图6为导叶与水轮机连接结构示意图。
[0009]图中:1底环,2第一压板,3螺钉,4芯轴,5浮动止封,6压簧,7聚氨酯密封条,8第二压板,9顶盖,10导叶,11导叶轴。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。[0011]参照图1~图6,实施例1,一种补偿式导叶端面密封装置,它包括底环1、顶盖9、导叶10、第一压板2和第二压板8,所述底环I和顶盖9分别设有沿周均布的通孔且同轴,底环I的顶面和顶盖9的底面均分别设有环形槽,环形槽的断面与通孔对称,导叶10两端设有导叶轴U,导叶10置于底环I和顶盖9之间、两端的导叶轴11分别穿装在底环I和顶盖9的同轴通孔内并铰接,在相邻的两个导叶轴11之间的环形槽内分别置有第一压板2和第二压板8,第一压板2由至少两段与环形槽凹侧弧度一致的压板组成,每段压板均位于环形槽的凹侧且与凹侧接触并通过螺钉3与底环I或顶盖9固连,第二压板8由至少两段与环形槽凸侧弧度一致的压板组成,每段压板均位于环形槽的凸侧且与凸侧接触并通过螺钉3与底环I或顶盖9固连,还包括上端面密封装置和下端面密封装置,所述上端面密封装置置于顶盖9的环形槽内并通过第一压板2和第二压板8与顶盖9固连,上端面密封装置的过流面与导叶10的上端面接触,下端面密封装置置于底环I的环形槽内并通过第一压板2和第二压板8与底环I固连,下端面的过流面与导叶10的下端面接触。所述上端面密封装置由均布固连在顶盖9的环形槽内的若干段弧形密封装置组成,每段弧形密封装置置于相邻的两个导叶轴11之间的环形槽内,每段弧形密封装置包括浮动止封5、芯轴4、压簧6和聚氨酯密封条7,所述浮动止封5采用耐磨损的刚性材料,浮动止封5的顶面设有凸向上的弧形过流面、下部的凹侧和凸侧分别设置台肩,浮动止封5的弧形过流面向下置于顶盖9的环形槽内、第一压板2和第二压板8之间,并且浮动止封5下部台肩的顶面分别位于第一压板2和第二压板8的底面且接触,浮动止封5的弧形过流面与导叶10的上端面接触,芯轴4置于环形槽的底部并固连,压簧6置于浮动止封5和环形槽底之间套接在芯轴4上,聚氨酯密封条7穿过压簧6置于浮动止封5和环形槽底之间。所述下端面密封装置与上端面密封装置具有相同的结构和连接关系,由均布固连在底环I的环形槽内的若干段弧形密封装置组成,每段弧形密封装置的浮动止封5的弧形过流面向上置于底环I的环形槽内、第一压板2和第二压板8之间,浮动止封5的弧形过流面与导叶10的下端面接触。使用时,分别将上端面密封装置、下端面密封装置置于顶盖9和底环I的环形槽内,使压簧6和聚氨酯密封条7具备预压缩量,并分别通过第一压板2和第二压板8固连;当浮动止封5磨损导致浮动止封5与导叶10端面出现间隙时,压簧6伸长、聚氨酯密封条7膨胀,浮动止封5轴向位移补偿浮动止封5与导叶10端面出现的间隙,使浮动止封5始终保持与导叶10端面接触;当导叶10沿轴向上浮窜动时,上端面密封装置的浮动止封5向上位移,压簧6和聚氨酯密封条7压缩,防止导叶10上端面与浮动止封5间压力过大而卡住,同时,下端面密封装置的浮动止封5向上位移,压簧6伸长、聚氨酯密封条7膨胀,补偿浮动止封5与导叶10端面出现的间隙,使浮动止封5保持与导叶10下端面接触,保证了导叶10上端面与上端面密封装置、下端面与下端面密封装置的压力均衡;当导叶10沿轴向下沉窜动时,下端面密封装置的浮动止封5向下位移,压簧6和聚氨酯密封条7压缩,防止导叶10下端面与浮动止封5间压力过大而卡住,同时,上端面密封装置的浮动止封5向下位移,压簧6伸长、聚氨酯密封条7膨胀,补偿浮动止封5与导叶10端面出现的间隙,使浮动止封5保持与导叶10上端面接触。
[0012] 实施例2,本实施例与实施例1简单结构和连接关系基本相同,不同之处在于--聚氨酯密封条7穿过压簧6置于浮动止封5和环形槽底之间的同时,聚氨酯密封条7穿装压簧6的孔为盲孔,压簧6通过盲孔底部的聚氨酯密封条7与浮动止封5接触。
【权利要求】
1.一种补偿式导叶端面密封装置,它包括底环、顶盖、导叶、第一压板和第二压板,所述底环和顶盖分别设有沿周均布的通孔且同轴,底环的顶面和顶盖的底面均分别设有环形槽,环形槽的断面与通孔对称,导叶两端设有导叶轴,导叶置于底环和顶盖之间、两端的导叶轴分别穿装在底环和顶盖的同轴通孔内并铰接,在相邻的两个导叶轴之间的环形槽内分别置有第一压板和第二压板,第一压板由至少两段与环形槽凹侧弧度一致的压板组成,每段压板均位于环形槽的凹侧且与凹侧接触并通过螺钉与底环或顶盖固连,第二压板由至少两段与环形槽凸侧弧度一致的压板组成,每段压板均位于环形槽的凸侧且与凸侧接触并通过螺钉与底环或顶盖固连,其特征是:还包括上端面密封装置和下端面密封装置,所述上端面密封装置置于顶盖的环形槽内并通过第一压板和第二压板与顶盖固连,上端面密封装置的过流面与导叶的上端面接触,下端面密封装置置于底环的环形槽内并通过第一压板和第二压板与底环固连,下端面密封装置的过流面与导叶的下端面接触。
2.如权利要求1所述的一种补偿式导叶端面密封装置,其特征是:所述上端面密封装置由均布固连在顶盖的环形槽内的若干段弧形密封装置组成,每段弧形密封装置置于相邻的两个导叶轴之间的环形槽内,每段弧形密封装置包括浮动止封、芯轴、压簧和聚氨酯密封条,所述浮动止封采用耐磨损的刚性材料,浮动止封的顶面设有凸向上的弧形过流面、下部的凹侧和凸侧分别设置台肩,浮动止封弧形过流面向下置于顶盖的环形槽内、第一压板和第二压板之间,并且浮动止封下部台肩的顶面分别位于第一压板和第二压板的底面且接触,浮动止封的弧形过流面与导叶的上端面接触,芯轴置于环形槽的底部并固连,压簧置于浮动止封和环形槽底之间套接在芯轴上,聚氨酯密封条穿过压簧置于浮动止封和环形槽底之间。
3.如权利要求1所述的一种补偿式导叶端面密封装置,其特征是:所述下端面密封装置与上端面密封装置具有相同的结构和连接关系,由均布固连在底环的环形槽内的若干段弧形密封装置组成,每段弧形密封装置的浮动止封的弧形过流面向上置于底环的环形槽内、第一压板和第二压板之间,浮动止封的过流面与导叶的下端面接触。
【文档编号】F16J15/16GK103939260SQ201410186678
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】李奎生, 李昱洁, 冯艳蓉 申请人:国家电网公司, 国网新源水电有限公司, 国网新源水电有限公司丰满培训中心
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