一种立式水轮发电机轴承密封结构的制作方法

本实用新型涉及水轮机技术领域，尤其涉及一种立式水轮发电机轴承密封结构。

背景技术：

水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类。大中型机组一般采用立式布置，卧式布置通常用于小型机组和贯流式机组。立式水轮发电机按导轴承支持方式又分为悬式和伞式两种。伞式水轮发电机按导轴承位于上下机架的不同位置又分为普通伞式、半伞式和全伞式。悬式水轮发电机的稳定性比伞式好，推力轴承小，损耗小，安装维护方便，但钢材耗量多。伞式机组总高度低，可降低水电站厂房高度。卧式水轮发电机一般用于转速大于375r/min的情况，以及一些小容量电站。贯流式结构贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。

立式水轮发电机组是水力发电站常用的一种机型，在世界水电行业被广泛应用。一般立式发电机组都设置有两个径向轴承和一个推力轴承，径向轴承承受径向载荷，推力轴承承受轴向载荷，轴承在机组的运行中起着非常重要的作用，轴承运行是否正常，不仅关系着机组是否能正常发电，而且还影响着发电机的安全，影响着发电机的大修周期、寿命，严重影响水电站正常的维护工作量。

机组运行时，轴承润滑油经过径向轴承瓦和推力轴承瓦热交换后的热油易产生大量的油雾，油雾通过轴承盖与主轴间的间隙溢出，特别是高转速机组运行时轴承产生大量的油雾，溢出的油雾污染集电环。

技术实现要素：

本实用新型为了解决机组运行时，轴承润滑油经过径向轴承瓦和推力轴承瓦热交换后的热油易产生大量的油雾，油雾通过轴承盖与主轴间的间隙溢出，特别是高转速机组运行时轴承产生大量的油雾，溢出的油雾污染集电环的问题，进而提供一种立式水轮发电机轴承密封结构。

实用新型技术方案：

一种立式水轮发电机轴承密封结构，包括：迷宫密封机构、t型密封结构、套环、端盖和油雾处理机构，

所述端盖设置在水轮发电机壳体的上下两端，主轴穿过端盖中心部位，主轴上下两端由内致外均套装有迷宫密封机构、t型密封结构和套环，迷宫密封机构、t型密封结构和套环位于端盖与推力轴承之间，端盖内部为中空结构，端盖下端面设置有过油孔，端盖内部设置有油雾处理机构。

进一步，所述迷宫密封机构包括：主轴套环、壳体套环和密封环，所述主轴上套装有主轴套环，水轮发电机壳体端部设置有壳体套环，壳体套环与主轴套环同轴设置，壳体套环与主轴套环侧壁上套装有多个密封环，壳体套环上的密封环与主轴套环侧壁上的密封环交替布置。

进一步，所述t型密封结构包括：第一套环、第二套环、基座环和t型环，所述水轮发电机壳体端部设置有第一套环和第二套环，第一套环和第二套环接触面开有l型滑槽，两个l型滑槽构成t型滑槽，主轴上套装有基座环，基座环外壁套装有t型环，t型环置于t型滑槽内并在其内滑动，第一套环位于第二套环内侧，第二套环与端盖之间设置有套环。

进一步，所述油雾处理机构包括：高压气体注入管路和高压气体排出管路，所述端盖上设置有高压气体注入管路和高压气体排出管路，高压气体注入管路和高压气体排出管路均与端盖内部空腔连通。

进一步，所述油雾处理机构包括：压环和无纺布吸油层，所述端盖端面开有环形槽，环形槽与端盖内部空腔连通，端盖内部空腔内设置有用于吸收油雾的无纺布吸油层，环形槽内设置有压环，压环通过螺栓与端盖相连，无纺布吸油层内部设置有半导体制冷片。

进一步，所述端盖内壁设置有密封圈。

本实用新型对于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型通过设置有迷宫密封机构和t型密封结构进行二次密封，达到减少油雾外漏量，剩余的油雾通过油雾处理机构进行集中收集处理，有效的防止油雾污染集电环。

本实用新型通过主轴套环上的密封环与壳体套环上的密封环交替布置，同时主轴套环上的密封环端部与壳体套环侧壁之间存有间隙，壳体套环上的密封环端部与主轴套环侧壁也存有间隙，相邻的密封环存有间隙，确保主轴与水轮发电机壳体不通过其他部件发生直接接触，减少了摩擦力，进而降低了主轴的温度，最终减少了油雾的产生，对去除油雾起到了辅助作用。

本实用新型设置有两套油雾处理机构，其一是通过高压气流的流动性带动油雾由高压气体排出管路排出水轮发电机壳体外部进行集中处理，使用周期长；其二是通过半导体制冷片降温后液化由无纺布吸油层进行吸附，同时设置有压环，将压环拆卸后可以对无纺布吸油层进行更换，造价低。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图；

图2是本实用新型图1中a的局部放大图；

图3是本实用新型实施例二的结构示意图；

图4是本实用新型图3中b的局部放大图；

图中，1-迷宫密封机构,11-主轴套环,12-壳体套环,13-密封环,2-t型密封结构,21-第一套环,22-第二套环,23-基座环,24-t型环,3-套环,4-端盖,5-油雾处理机构,51-高压气体注入管路,52-高压气体排出管路,53-压环,54-无纺布吸油层,6-水轮发电机壳体,7-主轴,8-推力轴承,9-过油孔,10-密封圈。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型进行详细说明。

实施例一，结合附图1-4进行说明,一种立式水轮发电机轴承密封结构，包括：迷宫密封机构1、t型密封结构2、套环3、端盖4和油雾处理机构5，

所述端盖4设置在水轮发电机壳体6的上下两端，主轴7穿过端盖4中心部位，主轴7上下两端由内致外均套装有迷宫密封机构1、t型密封结构2和套环3，迷宫密封机构1、t型密封结构2和套环3位于端盖4与推力轴承8之间，端盖4内部为中空结构，端盖4下端面设置有过油孔9，端盖4内部设置有油雾处理机构5,如此设置，通过设置有迷宫密封机构1和t型密封结构2进行二次密封，达到减少油雾外漏量，剩余的油雾通过油雾处理机构5进行集中收集处理，有效的防止油雾污染集电环。

所述迷宫密封机构1包括：主轴套环11、壳体套环12和密封环13，所述主轴7上套装有主轴套环11，水轮发电机壳体6端部设置有壳体套环12，壳体套环12与主轴套环11同轴设置，壳体套环12与主轴套环11侧壁上套装有多个密封环13，壳体套环12上的密封环13与主轴套环11侧壁上的密封环13交替布置，如此设置，通过主轴套环11上的密封环13与壳体套环12上的密封环13交替布置，同时主轴套环11上的密封环13端部与壳体套环12侧壁之间存有间隙，壳体套环12上的密封环13端部与主轴套环11侧壁也存有间隙，相邻的密封环13存有间隙，确保主轴7与水轮发电机壳体6不通过其他部件发生直接接触，减少了摩擦力，进而降低了主轴7的温度，最终减少了油雾的产生，对去除油雾起到了辅助作用。

所述t型密封结构2包括：第一套环21、第二套环22、基座环23和t型环24，所述水轮发电机壳体6端部设置有第一套环21和第二套环22，第一套环21和第二套环22接触面开有l型滑槽，两个l型滑槽构成t型滑槽，主轴7上套装有基座环23，基座环23外壁套装有t型环24，t型环24置于t型滑槽内并在其内滑动，第一套环21位于第二套环22内侧，第二套环22与端盖4之间设置有套环3，如此设置，t型环24与t型滑槽间存有间隙，减少了摩擦力，进而降低了主轴7的温度，最终减少了油雾的产生，对去除油雾起到了辅助作用，第一套环21与第二套环22没有采用一体铸造，原因在于在装配过程中可以单一进行装配无需在外部与t型环24装配后再整体进行装配，减少了外部碰撞。

所述油雾处理机构5包括：高压气体注入管路51和高压气体排出管路52，所述端盖4上设置有高压气体注入管路51和高压气体排出管路52，高压气体注入管路51和高压气体排出管路52均与端盖4内部空腔连通。所述端盖4内壁设置有密封圈10，如此设置，通过高压气流的流动性带动油雾由高压气体排出管路52排出水轮发电机壳体6外部进行集中处理。

实施例二：结合附图1-4进行说明：一种立式水轮发电机轴承密封结构，包括：迷宫密封机构1、t型密封结构2、套环3、端盖4和油雾处理机构5，

所述端盖4设置在水轮发电机壳体6的上下两端，主轴7穿过端盖4中心部位，主轴7上下两端由内致外均套装有迷宫密封机构1、t型密封结构2和套环3，迷宫密封机构1、t型密封结构2和套环3位于端盖4与推力轴承8之间，端盖4内部为中空结构，端盖4下端面设置有过油孔9，端盖4内部设置有油雾处理机构5,如此设置，通过设置有迷宫密封机构1和t型密封结构2进行二次密封，达到减少油雾外漏量，剩余的油雾通过油雾处理机构5进行集中收集处理，有效的防止油雾污染集电环。

所述迷宫密封机构1包括：主轴套环11、壳体套环12和密封环13，所述主轴7上套装有主轴套环11，水轮发电机壳体6端部设置有壳体套环12，壳体套环12与主轴套环11同轴设置，壳体套环12与主轴套环11侧壁上套装有多个密封环13，壳体套环12上的密封环13与主轴套环11侧壁上的密封环13交替布置，如此设置，通过主轴套环11上的密封环13与壳体套环12上的密封环13交替布置，同时主轴套环11上的密封环13端部与壳体套环12侧壁之间存有间隙，壳体套环12上的密封环13端部与主轴套环11侧壁也存有间隙，相邻的密封环13存有间隙，确保主轴7与水轮发电机壳体6不通过其他部件发生直接接触，减少了摩擦力，进而降低了主轴7的温度，最终减少了油雾的产生，对去除油雾起到了辅助作用。

所述t型密封结构2包括：第一套环21、第二套环22、基座环23和t型环24，所述水轮发电机壳体6端部设置有第一套环21和第二套环22，第一套环21和第二套环22接触面开有l型滑槽，两个l型滑槽构成t型滑槽，主轴7上套装有基座环23，基座环23外壁套装有t型环24，t型环24置于t型滑槽内并在其内滑动，第一套环21位于第二套环22内侧，第二套环22与端盖4之间设置有套环3，如此设置，t型环24与t型滑槽间存有间隙，减少了摩擦力，进而降低了主轴7的温度，最终减少了油雾的产生，对去除油雾起到了辅助作用，第一套环21与第二套环22没有采用一体铸造，原因在于在装配过程中可以单一进行装配无需在外部与t型环24装配后再整体进行装配，减少了外部碰撞。

所述油雾处理机构5包括：压环53和无纺布吸油层54，所述端盖4端面开有环形槽，环形槽与端盖4内部空腔连通，端盖4内部空腔内设置有用于吸收油雾的无纺布吸油层54，环形槽内设置有压环53，无纺布吸油层54内部设置有半导体制冷片，压环53通过螺栓与端盖4相连。所述端盖4内壁设置有密封圈10，如此设置，泄漏的少许油雾移动至无纺布吸油层54通过半导体制冷片降温后液化由无纺布吸油层54进行吸附，同时设置有压环53，将压环53拆卸后可以对无纺布吸油层54进行更换，由于通过迷宫密封机构1与t型密封结构2的二次密封后泄漏的油雾非常少，无纺布吸油层54的吸附饱和时间也会相应的增长，完全可以维持到水轮发电机检修期。

工作过程：

首先油雾经过迷宫密封机构1进行第一次阻隔密封，少许的油雾通过t型密封结构2进行二次密封，最后泄漏的油雾进入端盖4内部的空腔内，通过油雾处理机构5进行处理。

实施例一的处理方式为，通过高压气流将进入端盖4空腔内的油雾进行引流由高压气体排出管路52排出进行收集处理，因泄漏量经过二次密封后油雾量减少，可以定期进行间断性油雾处理。

实施例二的处理方式为，通过半导体制冷片将油雾液化后通过无纺布吸油层54进行吸收，后续可以通过拆卸压环53进行统一回收处理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。