本發(fā)明涉及水輪機(jī)密封，尤其涉及一種水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置。

背景技術(shù)：

1、水輪機(jī)導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)中的密封套筒是確保水輪機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵部件之一。它主要功能是防止水流在導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)運(yùn)動過程中泄漏，從而保證水輪機(jī)的效率和安全運(yùn)行。

2、在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，y型密封圈因其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便而被廣泛應(yīng)用。然而，裝配過程中y型密封圈容易出現(xiàn)咬邊，密封裝配情況不能檢測，封水效果只有機(jī)組充水投運(yùn)后才能驗(yàn)證，且y型密封圈不耐磨、容易老化、抗剪斷強(qiáng)度較差，所以機(jī)組充水后y型密封圈在襯套的剪切作用下撕裂，隨時間的推移密封完全失去作用，流道中水流沿著密封面漏出，從而造成套筒漏水。由于y型密封圈在長期使用過程中容易受到水壓、溫度變化和機(jī)械磨損的影響而導(dǎo)致密封性能下降的現(xiàn)象，急需對密封套筒的密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于上述現(xiàn)有水輪機(jī)存在的密封套筒密封性能較低的問題，提出了本發(fā)明。

3、因此，本發(fā)明目的是提供一種水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其目的在于通過改變流經(jīng)汽封環(huán)內(nèi)的高溫高壓水流流向，實(shí)現(xiàn)氣體對沖阻流，達(dá)到密封的目的。

4、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，此裝置包括：固定組件，包括內(nèi)缸和推桿，所述推桿設(shè)置有多組，均勻分布在內(nèi)缸缸體內(nèi)壁上；密封組件，包括第一汽封環(huán)和第二汽封環(huán)，所述第一汽封環(huán)配合設(shè)置在內(nèi)缸缸體內(nèi)壁上，所述第二汽封環(huán)嵌套設(shè)置在第一汽封環(huán)內(nèi)，且所述推桿插接到第一汽封環(huán)內(nèi)，與第二汽封環(huán)連接，能夠推動第二汽封環(huán)移動，以及；轉(zhuǎn)子組件，包括中心轉(zhuǎn)子和汽封齒，所述中心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動設(shè)置在第一汽封環(huán)環(huán)內(nèi)，所述汽封齒在中心轉(zhuǎn)子外壁上均勻設(shè)置有多組。

5、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述第一汽封環(huán)結(jié)構(gòu)為工字型結(jié)構(gòu)，包括卡接塊、支撐塊和密封塊；所述內(nèi)缸中部開設(shè)有凸型槽，所述凸型槽包括滑動槽和穩(wěn)定槽，所述卡接塊配合卡接在滑動槽內(nèi)，且所述滑動槽的尺寸大于卡接塊，能夠滿足卡接塊在其內(nèi)部滑動的條件，所述支撐塊卡接在穩(wěn)定槽內(nèi)。

6、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述密封塊上依次設(shè)置有第一密封齒、第二密封齒、第三密封齒、第四密封齒和第五密封齒；所述第一密封齒、第二密封齒、第三密封齒、第四密封齒和第五密封齒兩兩之間形成放置槽，所述放置槽的截面形狀為平行四邊形，與密封塊水平端面形成的銳角夾角度數(shù)為60°。

7、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述第一密封齒靠近第二密封齒的一側(cè)斜面角度度數(shù)為120°；所述第二密封齒包括第一斜齒和第一豎齒，所述第一斜齒和第一豎齒的截面形狀均為三角形，所述第一斜齒靠近第一密封齒的一側(cè)與密封塊水平方向的夾角為60°，所述第一豎齒垂直設(shè)置在第一斜齒靠近第三密封齒的一側(cè)；所述第四密封齒結(jié)構(gòu)與第二密封齒相同；所述第三密封齒上對稱垂直設(shè)置有第二豎齒和第三豎齒，所述第二豎齒和第三豎齒的截面形狀為等腰三角形，二者之間形成回旋槽；所述第五密封齒上設(shè)置有第四豎齒，所述第四豎齒的截面形狀為矩形，所述第一豎齒、第二豎齒、第三豎齒和第四豎齒遠(yuǎn)離密封塊的一端距離中心轉(zhuǎn)子的距離相等。

8、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述放置槽底端均勻開設(shè)有多組位移孔，所述位移孔的數(shù)量與推桿相等，與推桿一一對應(yīng)，且所述推桿能夠配合在位移孔內(nèi)滑動。

9、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述第二汽封環(huán)包括底座、導(dǎo)流連接板、穩(wěn)定管和低斜齒；所述底座能夠配合在放置槽內(nèi)沿其斜邊滑動，所述推桿的一端與底座固定連接，另一端與內(nèi)缸缸體內(nèi)壁鉸接。

10、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述導(dǎo)流連接板一端與底座連接，另一端與穩(wěn)定管連接，所述導(dǎo)流連接板靠近第一密封齒的一側(cè)設(shè)置有弧形坡面，弧形坡面上橫向開設(shè)有漏孔，所述穩(wěn)定管內(nèi)部具有連通腔室，與導(dǎo)流連接板連接的一端均勻開設(shè)有多組進(jìn)氣孔，所述進(jìn)氣孔邊緣與弧形坡面相切，且與漏孔交錯分布；所述穩(wěn)定管內(nèi)與進(jìn)氣孔相對的一側(cè)并排開設(shè)有出氣孔，所述出氣孔數(shù)量多于進(jìn)氣孔，其孔徑小于進(jìn)氣孔。

11、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述低斜齒設(shè)置有多組，依次排列在穩(wěn)定管具有出氣孔一側(cè)的端面上，所述低斜齒的截面形狀為三角形，其靠近第一密封齒的一端與穩(wěn)定管的夾角度數(shù)為60°，所述低斜齒之間為出氣孔。

12、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述汽封齒之間形成氣流槽，所述放置槽與汽封齒一一對應(yīng)，所述氣流槽與第一密封齒、第二密封齒、第三密封齒、第四密封齒和第五密封齒對應(yīng)。

13、作為本發(fā)明水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置所述的一種優(yōu)選方案，其中：所述滑動槽內(nèi)與穩(wěn)定槽的槽底上還彈性連接有伸縮柱，所述卡接塊與伸縮柱固定連接；所述低斜齒的齒頂?shù)狡恺X的距離大于第一豎齒到中心轉(zhuǎn)子的距離。

14、本發(fā)明的有益效果：

15、通過將第一汽封環(huán)和第二汽封環(huán)安裝在內(nèi)缸內(nèi)，推桿插接到第一汽封環(huán)內(nèi)并與第二汽封環(huán)連接，當(dāng)水流入導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)時，帶動轉(zhuǎn)子組件轉(zhuǎn)動時，一部分水沿中心轉(zhuǎn)子和汽封齒表面按照受力方向流動，還有一部分水流經(jīng)密封塊和低斜齒時，在密封塊上設(shè)置的斜齒和豎齒與第二汽封環(huán)上的低斜齒配合作用下改變方向，斜向返回與直流的水相遇對稱，阻斷直流水，形成逆止效應(yīng)，使泄露損失降到最小。

16、并且多組密封組件拼接為一個完整的圓形密封件，當(dāng)轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動過程中偏離軸心的情況下，中心轉(zhuǎn)子會優(yōu)先擠壓其偏移方向的密封組件，第一時間與第一汽封環(huán)上的豎齒接觸，伸縮柱受壓力回縮，此時推桿與第一汽封環(huán)發(fā)生相對位移，并且擠壓推動第二汽封環(huán)，使其在第一汽封環(huán)內(nèi)滑動，最終達(dá)到與第一汽封環(huán)同時封堵水流向路徑的狀態(tài)，大大提高了密封效果。

技術(shù)特征：

1.一種水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：包括，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述第一汽封環(huán)(201)結(jié)構(gòu)為工字型結(jié)構(gòu)，包括卡接塊(201a)、支撐塊(201b)和密封塊(201c)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述密封塊(201c)上依次設(shè)置有第一密封齒(201c-1)、第二密封齒(201c-2)、第三密封齒(201c-3)、第四密封齒(201c-4)和第五密封齒(201c-5)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述第一密封齒(201c-1)靠近所述第二密封齒(201c-2)的一側(cè)斜面角度度數(shù)為120°；

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述放置槽(a)底端均勻開設(shè)有多組位移孔(c)，所述位移孔(c)的數(shù)量與所述推桿(102)相等，所述述位移孔(c)與所述推桿(102)一一對應(yīng)，且所述推桿(102)能夠配合在所述位移孔(c)內(nèi)滑動。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述第二汽封環(huán)(202)包括底座(202a)、導(dǎo)流連接板(202b)、穩(wěn)定管(202c)和低斜齒(202d)；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述導(dǎo)流連接板(202b)一端與所述底座(202a)連接，另一端與所述穩(wěn)定管(202c)連接，所述導(dǎo)流連接板(202b)靠近所述第一密封齒(201c-1)的一側(cè)設(shè)置有弧形坡面，弧形坡面上橫向開設(shè)有漏孔(202b-1)，所述穩(wěn)定管(202c)內(nèi)部具有連通腔室，穩(wěn)定管(202c)與所述導(dǎo)流連接板(202b)連接的一端均勻開設(shè)有多組進(jìn)氣孔(202c-1)，所述進(jìn)氣孔(202c-1)邊緣與弧形坡面相切，所述穩(wěn)定管(202c)與漏孔(202b-1)交錯分布；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述低斜齒(202d)設(shè)置有多組，依次排列在所述穩(wěn)定管(202c)具有所述出氣孔(202c-2)一側(cè)的端面上，所述低斜齒(202d)的截面形狀為三角形，所述低斜齒(202d)靠近所述第一密封齒(201c-1)的一端與所述穩(wěn)定管(202c)的夾角度數(shù)為60°。

9.根據(jù)權(quán)利要求8任一所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述汽封齒(302)之間形成氣流槽(302a)，所述放置槽(a)與所述汽封齒(302)一一對應(yīng)，所述氣流槽(302a)與所述第一密封齒(201c-1)、所述第二密封齒(201c-2)、所述第三密封齒(201c-3)、所述第四密封齒(201c-4)和所述第五密封齒(201c-5)對應(yīng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，其特征在于：所述滑動槽(101a-1)內(nèi)與所述穩(wěn)定槽(101a-2)的槽底上還彈性連接有伸縮柱(101a-1a)，所述卡接塊(201a)與所述伸縮柱(101a-1a)固定連接；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水輪機(jī)導(dǎo)葉套筒密封裝置，涉及水輪機(jī)密封技術(shù)領(lǐng)域。本裝置包括固定組件，包括內(nèi)缸和推桿，推桿設(shè)置有多組，均勻分布在內(nèi)缸缸體內(nèi)壁上；密封組件，包括第一汽封環(huán)和第二汽封環(huán)，第一汽封環(huán)配合設(shè)置在內(nèi)缸缸體內(nèi)壁上，第二汽封環(huán)嵌套設(shè)置在第一汽封環(huán)內(nèi)，且推桿插接到第一汽封環(huán)內(nèi)，與第二汽封環(huán)連接，能夠推動第二汽封環(huán)移動，以及；轉(zhuǎn)子組件，包括中心轉(zhuǎn)子和汽封齒，中心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動設(shè)置在第一汽封環(huán)環(huán)內(nèi)，汽封齒在中心轉(zhuǎn)子外壁上均勻設(shè)置有多組。本發(fā)明有效的解決了現(xiàn)有水輪機(jī)存在的Y型密封圈密封性能較低的問題，通過梳齒迷宮的密封，大大提高了密封套筒的密封能力，并且能夠有效緩解導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動導(dǎo)致密封套筒振動而對密封造成的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：周鑫,程杰,羅云江,劉俊,張現(xiàn)海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川華能嘉陵江水電有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2