王德林

大唐雅安電力開發(fā)有限公司 四川雅安 625000

1 現(xiàn)有發(fā)電站發(fā)電機用主軸密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題

水力發(fā)電設(shè)備是一種以水輪機驅(qū)動產(chǎn)生電力的發(fā)電機組，為了發(fā)電站發(fā)電機的長期穩(wěn)定運行，通常需要在發(fā)電機主軸上設(shè)置密封結(jié)構(gòu)加以保護，但是現(xiàn)有的發(fā)電機主軸密封結(jié)構(gòu)都較為簡單，使用一段時間后密封效果欠佳，主軸外部的保護效果被破壞，降低了發(fā)電機的使用壽命[1]。

2 發(fā)電站發(fā)電機用主軸密封結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

本設(shè)計提供一種技術(shù)方案（如圖1、2、3）：一種發(fā)電站發(fā)電機用主軸密封結(jié)構(gòu)，包括密封上座1 和密封下座2 以及軸體3，軸體3 的頂部通過固定件4 與密封上座1 連接，密封下座2 下端面兩側(cè)具有凹槽7，凹槽7 的內(nèi)部通過彈簧一9 彈性連接有密封板8，密封板8 的截面為U 型結(jié)構(gòu)，兩側(cè)分別延伸至凹槽7 的內(nèi)部并與凹槽7 的槽壁滑動連接，保證了密封板8 受到水壓時彈簧一9 壓縮帶動密封板8 與密封下座2 緊密貼合，密封板8 的上端面兩側(cè)通過伸縮件10 連接有封堵塊12，封堵塊12 位于密封下座2 內(nèi)部的泄壓腔6 中，封堵塊12 的上方開設(shè)有泄壓孔13，密封板8 向上頂起的時帶動伸縮件10 縮短，套管101 在內(nèi)桿102 的外部向上滑動，套管101 的滑動使彈簧二5 壓縮，彈簧二5 產(chǎn)生的彈性勢能對封堵塊12 形成推力，使封堵塊12 與泄壓腔6 的頂部內(nèi)表壁緊密貼合，對泄壓孔13 進行封堵，軸體3 的外部套設(shè)有安裝塊14，安裝塊14 的外部開設(shè)有固定槽141，固定槽141 的內(nèi)部設(shè)置有密封環(huán)11，固定槽141 能夠防止密封環(huán)11 發(fā)生位移。如圖1 所示，密封環(huán)11 的上端面與密封上座1 的頂部內(nèi)表壁貼合連接，增強了密封上座1 與軸體3 之間的密封性。如圖1 所示，封堵塊12 的最大直徑大于泄壓孔13 的直徑，使得封堵塊12 能夠完全封堵泄壓孔13。如圖2 所示，伸縮件10 包括套管101 和內(nèi)桿102，所述內(nèi)桿102 與套管101 滑動連接，保證了伸縮件10 能夠自適應(yīng)伸縮。如圖1 所示，內(nèi)桿102 的外部套設(shè)有彈簧二5，彈簧二5 與內(nèi)桿102 的頂端固定連接，使得內(nèi)桿102 在彈簧二5 的作用下恢復(fù)至原位。如圖1 所示，密封板8 和封堵塊12 均為橡膠材料制作，橡膠材料能夠提高密封板8 和封堵塊12 的密封效果。

圖1 發(fā)電站發(fā)電機用主軸密封結(jié)構(gòu)主視結(jié)構(gòu)示意圖

3 設(shè)計方案工作原理

本設(shè)計方案在設(shè)備使用時，當(dāng)有水的壓力過大，水流從底部往上流入時，水的壓力沖擊密封板8，將密封板8 頂至與密封下座2的下端面緊密貼合，從而阻止水流在壓力作用下繼續(xù)往上流動，密封板8 向上頂起時帶動伸縮件10 縮短，套管101 在內(nèi)桿102 的外部向上滑動，套管101 的滑動使彈簧二5 壓縮，彈簧二5 產(chǎn)生的彈性勢能對封堵塊12 形成推力，使封堵塊12 與泄壓腔6 的頂部內(nèi)表壁緊密貼合，對泄壓孔13 進行封堵，再次阻止水流往高程方向流動，防止水流進入密封上座1 中，軸體3 外部的密封環(huán)11 在密封上座1 的內(nèi)部形成三次密封，從而使得軸體3 在正常工作時達到密封效果；當(dāng)密封板8 不受水的壓力時，在彈簧一9 的復(fù)位作用減小了與密封下座2 的貼近力度，減小密封板8 磨損，同理，伸縮件10 在彈簧二5 的作用下伸長，從而減小彈簧二5 對封堵塊12 的推力，減小封堵塊12 的磨損，提高密封板8 和封堵塊12 的使用壽命[2-3]。

圖2 發(fā)電站發(fā)電機用主軸密封結(jié)構(gòu)伸縮件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 發(fā)電站發(fā)電機用主軸密封結(jié)構(gòu)安裝塊結(jié)構(gòu)示意圖