专利名称：水轮机自润滑密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工作在水轮机组主轴部位的密封装置，尤其是能够用润滑能力较强的润滑剂予以润滑，正常运转的密封装置。
对于水电站运行的水轮发电机组，其水轮机主轴工作密封装置主要的功能是密封机组运行中主轴水导轴承装置下方的漏水。公知的技术是现在普遍采用一种压力水操作的活塞式橡胶密封圈密封装置。这种密封装置安装在水轮机主轴导轴承的下方，主要有三个部件。装配后这三个部件形成动、静配合关系，发挥密封功能。是一种机械端平面密封装置。密封装置的三个主要部件分别是密封转环；橡胶密封圈；密封座。工作时，密封转环安装在(转动运行的)主轴导轴承下方，与相应安装在转环下方的密封座水箱环槽中的橡胶密封圈形成一动一静平面密封结构，并利用两者其端平面的机械配合发挥密封作用。传统结构中，这种密封装置其橡胶密封圈在运行中由于与转环是转动动态平面配合密封关系，密封端平面始终处在摩擦或边界摩擦状态，从而使橡胶密封圈必然磨损。因而对橡胶密封圈的润滑必不可少。传统结构中，受工作环境及结构的限制，通常是在橡胶密封圈上设计数量十分有限且尺寸很小的几个润滑用清洁水孔，采用向橡胶圈的工作摩擦面不断补充清洁水的方式进行水润滑。但众所周知，水膜的承载力很低(仅为油膜的几十分之一)，橡胶又是弹性体，因此密封圈与转环摩擦平面间的水膜难以建立类似推力轴承式(油润滑)工作润滑关系。因此密封圈在运行中通常都在润滑不良的少无润滑的边界摩擦状况下工作(水只能起冷却作用和轻微润滑作用)。由于上述原因，传统的水轮机橡胶工作密封装置其密封圈存在因润滑不良，易于磨损，容易被烧毁、撕裂破坏的缺点。
本实用新型的目的就是提供一种水轮机自润滑密封装置，它具有自我补充固体润滑剂能力的橡胶圈，从而具有自润滑功能，因而具有减摩耐磨、抗磨损、抗烧损的特点。它克服了原有密封装置的缺点，能满足水轮机运行时，密封装置始终正常工作的需要。
本实用新型的目的是这样实现的利用石墨碳精材料摩擦系数低的特点，而普通橡胶耐磨的优点，将传统水轮机橡胶密封装置中其橡胶密封圈设计成这样一种结构型式即在密封圈周圈结构上布置有多个圆柱形状的固体润滑材料柱。固体润滑材料柱采用石墨材料制造或直接向专业生产厂家购买或在市场购买。固体润滑材料柱的具体大小及数量由密封装置的设计者自行确定。橡胶密封圈采用上述结构后，由于石墨是一种优良的固体润滑剂且在水中更具粘附性和低摩擦系数(0.04-0.06)，在密封圈与密封转环密封漏水的平面配合处于摩擦或边界摩擦状态时能不断分离大量的石墨分子从而对转环平面及密封圈工作平面进行强有力的润滑作用。
由于采用上述方案，密封装置改善了原来仅通过橡胶密封圈上的孔向密封摩擦面补充润滑能力低的清洁水进行润滑的运行状态。
由于采用上述方案，密封装置能真正实现有润滑运行而不是少无润滑运行。由于有了良好的润滑，橡胶密封圈和转环的配合关系得以改善，减少了两者的摩擦磨损，提高了密封圈抗烧损抗撕裂的能力。整个密封装置运行的可靠性和寿命可得到较大提高。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原理示意轴向截面图。
图中1是密封座部件2是布置有固体润滑剂的橡胶密封圈部件；3是转环部件；4是水轮机主轴；5是操作水、清洁润滑水；6是从主轴下方过来的漏水；图2是传统橡胶密封圈7结构型式示意，轴向俯视图和局部轴截面剖视图，是完整的完全用橡胶制成的部件；图3是本实用新型采用的橡胶密封圈2典型结构示意、轴向俯视图和局部轴截面剖视图，在橡胶密封圈上明显布置有多个圆柱形状的固体润滑块结构8；实现本实用新型的最好形式，亦即实施例就是密封装置采用图3结构的橡胶密封圈2为部件。因为采用的此种密封圈具有周圈都布置有圆状形石墨柱的特点，其在运行中分离的石墨分子能均匀地布置在整个橡胶密封圈密封表面，有利于合理润滑密封圈及与之配合的密封转环配合表面。有利于密封装置在良好润滑状态下长期可靠运行。
权利要求1.一种水轮机自润滑密封装置，包括密封转环(3)、橡胶密封圈(2)、密封座(1)三大部件，其特征在于其橡胶密封圈(2)结构上布置有圆柱形的固体润滑材料柱(8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于橡胶密封圈(2)结构上布置的圆柱形固体润滑材料柱(8)的主要成份是石墨材料。
专利摘要一种水轮机自润滑密封装置,包括密封转环、橡胶密封圈及密封座,其特征在于采用了具有自润滑能力的橡胶密封圈,橡胶密封圈周圈上布置有圆柱形的固体润滑材料石墨柱。由于以上特点密封转环和密封圈减摩耐磨,密封装置可靠性高。
文档编号F16J15/50GK2477898SQ0022276
公开日2002年2月20日 申请日期2000年4月12日 优先权日2000年4月12日
发明者何生荣 申请人:何生荣