一种用于轴封的线接触l形主轴工作密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种密封装置，具体是一种用于水电站水轮机主轴轴封的线接触L形主轴工作密封装置。
【背景技术】
[0002]水轮机主轴密封装置是保证机组和电厂安全生产的重要保护装置，工作密封装置漏水直接影响水轮机的安全运行，破坏水导轴承的正常工作，如果漏水量过大，顶盖水位过高，会导致机组被迫停机，甚至出现水淹水导轴承的严重事故。因此，寻求一种性能可靠、稳定运行的主轴工作密封装置，可杜绝水导轴承的淹水事故隐患，对水电站安全运行，提升运行管理水平和经济效益作用巨大。目前传统水电站采用的水轮机主轴密封装置的密封面为圆柱形接触面，初始安装时密封条与转动环为间隙配合，机组运行后，如果密封润滑水压力低，密封条产生的弹性变形不足以补偿密封条与主轴配合处的间隙值，导致密封漏水量大。如果密封润滑水压力大，密封条产生的弹性变形较大，密封条与转动环接触后，密封面的密封压力较大，同时由于密封条与转动环的接触面也为圆环形接触面，接触面积大，因此密封条磨损较快，封条寿命相对较短，当密封紧量偏大时，甚至出现密封条烧结现象。而且，由于密封装置可靠性及密封条压紧量受密封润滑水压力的影响和控制，对密封条压紧量的把握和控制难度较大。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种新的用于水电站水轮机主轴轴封的线接触L形主轴工作密封装置，该装置不仅能够起到可靠的密封作用，而且具有更好自补偿性能、耐磨损能力和更长的使用寿命。
[0004]本发明以如下技术方案解决上述技术问题:
[0005]本发明用于轴封的线接触L形主轴工作密封装置，包括转动环1、密封压板2、L形密封条3、密封座4和紧固螺钉5，转动环I安装在主轴上并随主轴旋转，L形密封条3安装在连接主轴的密封座4上，L形密封条3的外侧由密封压板2压住，并通过紧固螺钉5将密封压板2、L形密封条3与密封座4形成紧固连接，L形密封条3采用具有自润滑性能的聚氨酯材料制成，L形密封条3的密封面为锥面结构，安装后与转动环I之间为线接触结构，L形密封条3的单侧密封压紧量为I?1.5_。
[0006]所述L形密封条3的根部靠密封座4的一侧设置有较大圆角。
[0007]本发明密封装置解决了传统L形主轴工作密封结构目前存在的局限性，并通过实际检验，达到理想效果，实现了密封条自身性能可靠、耐磨性好、密封压紧量不完全受密封压力水控制的功能。本发明密封装置相比现有技术，具有如下有益效果:
[0008]I)本发明采用的密封条具有自润滑性能，密封条与转动环之间的摩擦系数相对更小，其静摩擦系数为0.1，而普通改性聚氨酯与转动环之间的静摩擦系数为0.17，保证了密封条具有更好的耐磨损性能及更长的使用寿命；
[0009]2)密封条的密封面设计为锥面结构，密封条与转动环之间为线接触，摩擦面积小，可以相应减小密封条的摩擦及磨损；
[0010]3)初始安装时密封条具有一定的密封压紧量，保证密封性能更可靠，且密封性能主要受密封条结构影响，而不是完全受密封润滑水压力的控制；
[0011]4)密封条磨损后具有更好的自补偿性能。
【附图说明】
[0012]图1为传统的L形密封条结构示意图。
[0013]图2为传统的L形密封条与主轴装配后的结构示意图。
[0014]图3是本发明采用的的L形密封条结构示意图。
[0015]图4是本发明的线接触L形主轴工作密封装置与主轴装配后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1、图2所示，传统的L形密封条与水轮机主轴的密封面为圆柱形接触面结构，初始安装时密封条与主轴之间为间隙配合，密封条在水压力作用下会产生弹性变形并与主轴接触，从而实现密封作用。密封条磨损后在水压力作用下完成自补偿，其密封条的材质为普通改性聚氨酯。由于初始安装时密封条与转动环为间隙配合，密封可靠性及密封条压紧量主要受密封润滑水压力控制，由于通入密封润滑水，机组运行后密封条与转动环配合处无法检查和测量，因此这种密封结构对密封条压紧量的把握和控制难度较大，甚至无法控制，因此很多电站出现由于密封润滑水压力低，密封条变形小，其变形量无法补偿密封条与转动环的间隙值或密封紧量偏小而导致密封漏水量较大的现象。当电站将密封润滑水压力加大后，虽然由于密封压紧量增大，密封漏水量虽然减小了，但密封条由于摩擦、磨损严重，同时伴随着磨损量的增加，因此密封条磨损较快，寿命减短，甚至出现密封条烧结现象，有的电站机组只运行半年，采用这种L形主轴工作密封条就需要更换了。
[0017]本发明线接触L形主轴工作密封装置正是针对传统的L形密封条存在的问题而进行改进，其结构见图3和图4所示，它主要由以下部件组成:转动环1、密封压板2、L形密封条3、密封座4、紧固螺钉5。转动环I安装于主轴上，为与主轴同步的旋转件。L形密封条3安装在与主轴连接的密封座4上，L形密封条3的外侧由密封压板2压住，通过紧固螺钉5将密封压板2、L形密封条3和密封座4联接在一起。L形密封条3采用具有自润滑性能的聚氨酯材料，其与主轴间的密封面为锥面结构，且根部靠密封座4 一侧设计有较大的圆角，安装后与转动环I为线接触结构，L形密封条3的单侧密封压紧量为I?1.5_。转动环I随主轴旋转时，L形密封不仅能够起到可靠的密封作用，而且具有更好自补偿性能、耐磨损能力和更长的使用寿命。
[0018]本发明线接触L形主轴工作密封装置的工作原理如下:
[0019]由于L形密封条3的密封面设计为锥面结构，同时根部设计有较大的圆角。这种密封结构不仅减小密封接触面积，同时通过降低L形密封条3的刚度，可以减小L形密封条3与转动环I之间的接触压力，并使得L形密封条3磨损后更容易实现自补偿。
[0020]本发明采用独特的结构设计与非常规材料的结合即可以保证密封性能可靠，又通过减小摩擦系数、摩擦面积及密封条与转动环的接触压力来减少密封条的摩擦、磨损，从而保证密封条具有更好的耐磨损能力和更长的使用寿命，降低电站的检修维护成本。
【主权项】
1.一种用于轴封的线接触L形主轴工作密封装置，包括转动环(1)、密封压板(2)、L形密封条(3)、密封座(4)和紧固螺钉(5)，转动环(I)安装在主轴上并随主轴旋转，L形密封条⑶安装在连接主轴的密封座⑷上，L形密封条(3)的外侧由密封压板⑵压住，并通过紧固螺钉(5)将密封压板(2)、L形密封条(3)与密封座⑷形成紧固连接，其特征在于，L形密封条(3)采用具有自润滑性能的聚氨酯材料制成，L形密封条(3)的密封面为锥面结构，安装后与转动环(I)之间为线接触结构，L形密封条(3)的单侧密封压紧量为I?1.5mm02.根据权利要求1所述用于轴封的线接触L形主轴工作密封装置，其特征在于，所述L形密封条(3)的根部靠密封座(4)的一侧设置有圆角。
【专利摘要】本发明公开了一种用于轴封的线接触L形主轴工作密封装置，它包括转动环(1)、密封压板(2)、L形密封条(3)、密封座(4)和紧固螺钉(5)，转动环(1)安装在主轴上并随主轴旋转，L形密封条(3)安装在连接主轴的密封座(4)上，L形密封条(3)的外侧由密封压板(2)压住，并通过紧固螺钉(5)将密封压板(2)、L形密封条(3)与密封座(4)形成紧固连接，L形密封条(3)采用具有自润滑性能的聚氨酯材料制成，L形密封条(3)的密封面为锥面结构，安装后与转动环(1)之间为线接触结构，L形密封条(3)的单侧密封压紧量为1～1.5mm。本发明装置具有密封性能可靠、密封压紧量不完全受密封压力水控制、使用寿命长、耐磨性及自补偿性好的优点。
【IPC分类】F16J15/20, F16J15/18
【公开号】CN104913062
【申请号】CN201510287584
【发明人】韦云飞, 魏立华, 方显能, 卢广绍, 覃志斌
【申请人】广西桂冠开投电力有限责任公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月29日