國為機(jī)械 - -云南國為機(jī)械科技有限公司 0871- 68100848 4008-088-607 水輪機(jī)主軸密封漏水 密封一直就是常年困擾水電站和主機(jī)廠的一個(gè)主要問題，電站本來 還沒有到大修周期，也不用拆開來檢修，就是因?yàn)槊芊獬霈F(xiàn)泄漏嚴(yán)重問題， 影響電站的穩(wěn)定運(yùn)行不得不提前大修。國為（ GOWE）機(jī)械公司水電技術(shù)團(tuán) 隊(duì)（其中包括： 2 名水電教授級(jí)高工，從事水電超過 30 年；高級(jí)工程師 12名，從事水電超過 15 年；密封材料專家 8 名，從事密封行業(yè) 10 年以上） 堅(jiān)持不懈通過 14 年的努力設(shè)計(jì)、實(shí)踐終于開發(fā)出一整套水電密封的整體解 決方案。從主軸密封、槳葉密封、導(dǎo)葉密封、閥門密封、各連接部分靜密封、受油器密封、接力器密封、軸承端蓋密封、到上下導(dǎo)油氣密封都有一整套完善的解決方案。公司通過不斷引進(jìn)、更新新材料來適應(yīng)水電站密封 需要高速、水潤滑或無潤滑、大規(guī)格、長(zhǎng)時(shí)間使用的特點(diǎn)；不斷設(shè)計(jì)新的、 合理的結(jié)構(gòu)來提高水電站密封使用的長(zhǎng)期性和穩(wěn)定性的要求。目前，國為公司水電密封事業(yè)部已經(jīng)為國內(nèi)外多家主機(jī)廠連續(xù)多年配套水電密封，并取得了客戶的普遍肯定。 一、 基本情況 XX水電廠是低水頭河床式電站，裝機(jī)容量 515MW, 最大工作水頭 32.3m，最小水頭 15m，設(shè)計(jì)水頭 22m，水輪機(jī)型號(hào) ZZ440-LH-85，額定流量550m3/s， 額定轉(zhuǎn)速 76.9r/min，水輪機(jī)密封安裝高程 65.7m，水輪機(jī)主軸密封分為檢修密封和工作密封兩種，其中檢修密封為橡膠圍帶式結(jié)構(gòu)，工作密封為橡膠可調(diào)活塞式結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)參考圖紙 二、 輪機(jī)主軸密封的作用及工作過程 當(dāng)機(jī)組處于禁止運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，工作密封塊下腔是 0.02Mpa，壓力清潔水使密國為機(jī)械 - -云南國為機(jī)械科技有限公司 0871- 68100848 4008-088-607 封塊克服重力上升到頂端，頂住轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，阻斷竄水通道，起到密 封作用。 當(dāng)機(jī)組處于檢修狀態(tài)時(shí)，圍帶通入 0.6 0.7Mpa壓縮空氣，其非約束部分受壓鼓起，與大軸保護(hù)罩緊密接觸，從而阻斷尾水竄入水輪機(jī)頂蓋的通道，起密封作用。 三、 故障現(xiàn)象 XX水電廠 1 4號(hào)機(jī)組投產(chǎn)以來，曾多次出現(xiàn)下述情況：機(jī)組開機(jī)幾分鐘后，頂蓋水位上升過快，頂蓋水泵啟動(dòng)頻繁，有時(shí)三臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)仍控制不了頂蓋水位上升，導(dǎo)致水淹水導(dǎo)；機(jī)組停機(jī)幾分鐘后，也時(shí)常發(fā)現(xiàn)這種情況，使機(jī)組安全運(yùn)行可靠性大幅降低。 四、原因分析 轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定主軸上，隨主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，密封塊安裝在活塞座里，密封塊中對(duì)稱布 2 根 20 定位 銷限制密封塊只能作上下運(yùn)動(dòng)，不能作環(huán)向運(yùn)動(dòng)和徑向運(yùn)動(dòng)。（見圖 2），在密封塊上下端面之間 8 個(gè)均布 4mm 通流孔，當(dāng)密封塊下腔無壓時(shí)，密封塊能靠自重落到底部，當(dāng)活塞下腔通入壓力水后，密封塊在水壓作用下上升到頂端，在頂起密封塊的同時(shí)，水流經(jīng)通流孔到密封塊上端；當(dāng)密封塊與轉(zhuǎn)環(huán)接觸后，接觸面之間就產(chǎn)生了流動(dòng)水膜，這時(shí)如果機(jī)組開始運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)與活塊磨擦，就是與流動(dòng)水膜的磨擦，水膜不僅保護(hù)密封塊，還將密封塊的熱量帶走。 2 密封塊工作過程中，它可能出現(xiàn)下面幾種情況： 1、開機(jī)時(shí)，由于其它原因使壓力不流通入密封塊下腔，密封塊不能頂起，這時(shí)，密封塊與轉(zhuǎn)環(huán)之間有間隙，漏水量偏大。 2、開機(jī)時(shí)，由于管道原因，導(dǎo)致進(jìn)入密封塊下腔壓力水流流量偏小，小于通流孔的漏水量，不能形成壓力，密封塊不能頂起，密封塊與轉(zhuǎn)環(huán)之間有間隙，漏水量偏大。 國為機(jī)械 - -云南國為機(jī)械科技有限公司 0871- 68100848 4008-088-607 3、停機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)在機(jī)組負(fù)壓下，將密封塊下壓 2-3mm，密封塊被卡在密封塊座上，不能頂起。（如圖 3），轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)在某點(diǎn)的速度方向 V是其作圓周運(yùn)動(dòng)的切線方向，其磨擦力 f的方向與 V相反，由力學(xué)性質(zhì)密封塊工作中所受的力除重力 mg，水壓 P（ P mg）外，還有電磨擦力產(chǎn)的力 F且 F f，在 F的作用下，密封塊有隨轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，但受到定位銷的約束，于是出現(xiàn)密封塊與定位銷緊緊貼合的結(jié)果，時(shí)間表一長(zhǎng)，就存在傾斜、斷裂。密封塊定位銷孔變形、密封快斷裂。 五、防止對(duì)策 1、取消定位銷釘，將密封座上銷釘封阻，密封塊用硅膠封阻， 從根本上消除銷釘對(duì)密封塊的卡阻作用。 2、在密封塊工作面上開設(shè)一條 20 20潤滑槽，使 8 只均布 4mm通流孔連成一體，改善其工作面的潤滑條件，以減少密封塊的磨損量。（見圖 4）。 3、將原設(shè)計(jì)的密封水管 Dg15鍍鋅管改成 Dg25，不銹鋼金屬軟管改善其進(jìn)入密封座的壓力的水量。 4、增設(shè)一套 0.