一种水轮发电机组推导轴承气密封结构的制作方法

本实用新型属于水轮发电机组辅助设备，适用于半伞式水轮发电机组推导轴承的油雾密封及油雾吸收。

背景技术：

半伞式水轮发电机组转子下方设置有推力轴承和下导轴承，并集合在一个油槽中，称之为推导轴承，用于承受机组旋转部分的重量和限制其摆动。推导轴承油槽内注入透平油起润滑，降温和防锈作用。透平油与高速旋转的水轮发电机组推力头及镜板外壁接触，在离心力的作用下飞溅或撞击，不断形成气态油雾，并通过油槽与旋转推力头接触式密封向外溢出，油雾随发电机转子支臂进风进入发电机风循环系统，在发电机线棒，空冷器及轴承盖设备表面及上风洞地面凝结形成油污，污染设备表面，或引起定子线棒等电气部件绝缘降低，严重危害机组安全稳定运行。

现役半伞式水轮发电机组的推导轴承密封，主要在油槽盖与推力头之间使用特殊耐磨材料采取接触式密封结构，阻隔轴承油雾外泄，但该结构存在一些无法避免的弊端：其一，机组的摆动使接触式密封材料不能始终紧贴密封面，始终存在油雾外泄的可能；其二，机组长时间运行造成密封磨损或损坏，使密封效果变差；其三，对于大型空冷式发电机组，在风洞内发电机转子旋转带动空气流动，在推力油槽上方产生较大的风速，形成负压，加速了油雾的外泄。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种水轮发电机组推导轴承气密封结构，可有效避免接触式密封机械磨损和转子旋转形成负压导致油槽内油雾外泄。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种水轮发电机组推导轴承气密封结构，包括内侧油槽盖，内侧油槽盖径向内侧与推力头密封连接，油槽盖径向外侧与外侧油槽盖密封连接，内侧油槽盖与推力油槽边界形成空气流道，空气流道包括风叶室，径向流道及集油雾盒；所述风叶室位于推力头凹槽内，风叶室内周向分布多个旋转风叶，旋转风叶与机组共同旋转产生径向气流；所述径向流道横向设置，并向集油雾盒传导高速气流；所述集油雾盒与油雾吸收系统连通，将集油雾盒内的油雾排出收集。

所述风叶室与送风系统连通。送风系统用于向内侧油槽盖下风叶室内补充空气。

所述送风系统包括轴流风机，轴流风机依次与送风支管，第一汇流环管连通，汇流环管周向连接多根进风支管，进风支管与风叶室进气口连通。

所述油雾吸收系统包括静电油雾分离装置，油雾吸收装置依次与排气支管，第二汇流环管连通，第二汇流环管周向连接多根出风支管，出风支管与集油雾盒排气口连通。

所述内侧油槽盖由多个分瓣结构密封拼接成整圆。

所述分盖外周侧面为径向渐变面。

所述径向流道的周向面积为0.14m² ~0.3m²之间。

所述集油雾盒底部安装有挡油环，挡油环与推力头之间形成夹缝。

所述内侧油槽盖径向内侧设置道接触式密封垫。

所述旋转风叶为后向曲面叶片，底部设置导流板。

本实用新型一种水轮发电机组推导轴承气密封结构，具有以下技术效果：

1），利用空气动力学原理，用高速气流将油槽内产生的油雾导向油雾收集装置，并利用接触式密封阻止外部负压影响旋转风叶的抽风效果，使油雾不外泄，有效避免接触式密封机械磨损和转子旋转形成负压导致油槽内油雾外泄，从而间接达到有效密封效果，避免磨损、机械摆动等因素对密封效果的不良影响。

2），本套装置设置了送风系统，在风叶吸气的同时进行补偿风量，避免因风速不够达不到密封效果，使高、低转速的发电机组均可实现装置的预期效果。

3）、本套装置的风叶结构的特殊设计，既可以将外部空气吸入系统内部，又能使气流均匀的向径向甩出。

4）、本套装置的风叶直接固定在推力头的凹槽中，机组启动后直接产生径向风，阻挡了油雾向外扩散。

5）、本套装置设计了调整螺杆，能有效的补偿装置自身重量造成的下沉，并防止悬臂过长产生振动对设备产生危害。

6）、本套装置推力头5与内侧油槽盖2之间的设置10mm~20mm的垂直距离，能保证转子检修时不触碰该套设备。

7）、设置油雾吸收系统，分离油雾中的油液，可回收利用，并可防止设备污染及环境污染。

8）、本套装置可通过螺栓连接在原油槽盖上直接加装，使原油槽盖仍然可用，达到节能减排效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型中A处的的局部放大图。

图3为本实用新型中内侧油槽盖与送风系统、油雾吸收系统的连接示意图。

图4为本实用新型中旋转风叶在推力头内的示意图。

图5为图4中B处的局部放大图。

图6为本实用新型中旋转风叶的示意图。

图中：旋转风叶1，内侧油槽盖2，送风系统3，油雾吸收系统4，推力头5，推力油槽6；分瓣结构201，连接螺栓202，紧固螺栓203，第一密封垫204，调整螺杆205，外侧油槽盖206，接触式密封垫207，风叶室208，径向流道209，集油雾盒210，进风支管301，汇流环管302，送风支管303，轴流风机304，出风支管401，汇流环管402，排气支管403，静电油雾分离装置404，径向渐变面7，大轴8，下机架9, 导流板10。

具体实施方式

如图1-6所示，一种水轮发电机组推导轴承气密封结构，主要包括旋转风叶1、内侧油槽盖2、送风系统3、油雾吸收系统4。具体地:

旋转风叶1为后向曲面叶型，底部设置导流板10，共36片（根据仿真计算所得）。36片旋转风叶1均布焊接于推力头5凹槽内，随机组大轴旋转过程中，在径向流道209内形成径向高速气流。

所述内侧油槽盖2由12个分瓣结构201组成，各个分瓣结构201之间密封、并使用连接螺栓202拼接为一整圆。内侧油槽盖2通过紧固螺栓203固定于原外侧油槽盖206上，并在内侧油槽盖2与外侧油槽盖206之间设置第一密封垫204，同时在外侧油槽盖206加装若干调整螺杆205，以保证外侧油槽盖206水平。而内侧油槽盖2径向内侧与推力头5接触连接处设置2道接触式密封垫207，阻止外部负压影响旋转风叶1的抽风效果。

在内侧油槽盖2安装后，内侧油槽盖2与推力头5边界形成3部分空间：风叶室208、径向流道209和集油雾盒210。所述的风叶室208为风叶旋转空间，旋转风叶1与风叶室208顶部设计一定高度，满足机组顶转子要求；所述径向流道209周向空间较小，有利于产生高速气流；所述集油雾盒210为高速气流密封油雾的位置，底部设计一挡油环211，挡油环211与推力头之间设计一个较小间隙，使推力油槽6产生的油雾沿推力头向上进入集油雾盒210。

所述内侧油槽盖2的各分瓣结构201外周侧面为径向渐变面7，该处的内侧油槽盖2内形成集油雾盒210，这种设计可将集油雾盒210内气体沿切线方向导出，并在末端设计一圆形排气口，排气口与油雾吸收系统4连接。

所述内侧油槽盖2的各分瓣结构201的风叶室208顶部设计一个进气口，与送风系统3连接。

所述送风系统3包括12根进风支管301、1根第一汇流环管302、2根送风风支管303、2台轴流风机304，轴流风机产生的气流经过送风支管303汇集于第一汇流环管302，并经过与分瓣结构201进气口相连的进风支管301达到内侧油槽盖2风叶室内，为旋转风叶1补充空气。

所述油雾吸收系统4包括12个出风支管401、1根第二汇流环管402、4根排气支管403和4个静电油雾分离装置404，出风支管401与分瓣结构201排气口相连，径向流道209内气体经过出风支管401排出，并通过第二汇流环管402和排气支管403进入静电油雾分离装置404，静电油雾分离装置404将油雾气体中的油液析出并收集，排出空气。静电油雾分离装置404的型号为HCE-W1。

由轴流风机304输入的空气进入风叶室208，经过旋转风叶1加速并导向产生的径向气流在流过径向流道209后，将轴线上升的油雾吹向集油雾盒210，经过油雾吸收系统4分离收集油液并排除空气，能保证油雾不流向风叶室，不发生油雾溢出。