水轮机主轴检修密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及轴密封技术领域，尤其涉及一种水轮机主轴检修密封结构。


背景技术：

2.水轮机的主轴密封主要分为停机密封和工作密封。停机密封主要起到辅助主轴密封的作用，它主要在水轮机停机检修过程中起到密封的作用。根据使用设备的不同，所采用的密封方式也各不相同，目前主轴的密封主要有机械式密封、空气围带式密封和抬机式检修密封三个类型。一般情况下水电站停机密封使用空气围带式密封形式较多，能占到75％左右，空气围带式密封主要的工作原理是：正常工作时，水轮机轴和围带排气之间保持一定距离间隙；需要进行停机检修时，会向水轮机轴和围带排气的空隙中充入一定压力的压缩空气，这时空气围带的橡胶会出现膨胀现象，使水轮机轴密封抱紧，阻止水出现泄漏现象。
3.现有的水轮机空气围带式检修密封结构有：中国专利申请号cn201721553102.1公开了一种水轮机检修密封装置，其密封件上端面和下端面的两侧各设置了两道唇边，内圆周面中部凸出形成凸出部，凸出部贯穿腔室与主轴配合。充气之后，压力气体与密封件外圆接触面较大，能够给密封件提供较大的压力，保证其有效形变，内圆周面中部凸出形成凸出部，凸出部贯穿腔室与主轴配合达到检修时对主轴的密封效果。这种空气围带结构存在以下缺陷：
4.1、由于密封件通过密封压板压住，其凸出部也与密封压板是接触的，需要设计排沙孔作为排气孔(密封件形变时排气用)，同时由于凸出部受到密封压板的挤压，需要受到较大的压力后才能难以顺利凸出与主轴配合，且泄压后密封件恢复难度大；
5.2、密封件的凸出部为实心结构，凸出部凸出后与主轴接触时形变小，密封时的接触面基本恒定，一定压力后，密封件无法再移动，其在腔室内的部分无法继续发生形变对腔室进行挤压，密封效果无法随着压力的升高而提升；
6.3、密封压板安装时存在定位难度大的问题，不便于在设备检修维护时的快速安装。


技术实现要素：

7.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种设计更合理的水轮机主轴检修密封结构。
8.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
9.提供一种水轮机主轴检修密封结构，包括密封底座、密封压板和密封围带，所述密封底座上表面设有密封槽，所述密封围带安装于密封槽后通过密封压板封装于密封底座，所述密封底座内设有与密封槽相连通的进排气通道；所述密封围带的外圆周面中部设有内凹槽，其顶部和底部靠近外圆周面和内圆周面分别设有凸出的外唇边和内唇边；所述密封围带的内圆周面的中部设有与主轴配合的“y”型密封圈；所述密封围带的内圆周面位于所述“y”型密封圈的两侧设有受压凹槽。
10.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述“y”型密封圈与所述密封围带一体成型。
11.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述“y”型密封圈内包覆有横截面为“v”型的弹性片。
12.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述密封围带底部的内唇边与密封槽的内凸环过盈配合，其顶部的内唇边与密封压板的内凸环过盈配合。
13.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述密封底座和密封压板的内凸环的外表面设为锥形面。
14.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述密封底座的内凸环与密封压板的内凸环之间的距离大于所述“y”型密封圈的宽度l。
15.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述密封底座上表面设有环形的定位凹槽，所述密封压板的下表面设有与所述定位凹槽相匹配的定位凸台，所述密封压板安装于所述定位凹槽内后通过螺钉紧固。
16.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述定位凹槽内设有静密封结构。
17.在本实用新型的一种较佳实施例中，所述密封压板的每一螺栓孔的底部设有锥形台，所述密封底座的螺孔孔口设有与所述锥形台相匹配的锥形孔。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.一、本实用新型在密封围带的内圈设置与其一体成型的“y”型密封圈，当密封围带受到压力后，“y”型密封圈向主轴移动并与主轴配合实现主轴的密封，由于“y”型密封圈具有一定的形变能力，随着压力的加大，与主轴的接触面增加，提高其密封效果，同时压力增大，密封围带在密封槽内的形变增大，其密封效果更好；
20.二、所述“y”型密封圈内设有的弹性片，能增加“y”型密封圈与主轴的挤压力，提高密封效果，同时在泄压后，也有利于“y”型密封圈的复位；
21.三、所述密封板与密封底座设计的定位安装结构，解决了现有的密封压板安装时存在定位难度大的问题，提高了设备检修维护时的工作效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
23.图1是本实用新型提供的水轮机主轴检修密封结构的剖视图。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例一
27.如附图1所示，本实施例提供一种水轮机主轴检修密封结构，包括密封底座1、密封压板2和密封围带3。
28.所述密封底座1上表面设有密封槽，所述密封围带3安装于密封槽后通过密封压板2封装于密封底座1。具体的，密封压板的下表面也设有容纳密封围带顶部的凹槽，密封底座1和密封压板2分别位于密封槽和凹槽的内侧面设为内凸环10，水轮机的主轴从内凸环10中穿过。
29.所述密封围带3的外圆周面中部设有内凹槽3.1，其顶部和底部靠近外圆周面和内圆周面分别设有凸出的外唇边3.2和内唇边3.3，密封围带安装后，其顶部和底部的外唇边和内唇边分别与密封压板的凹槽和密封底座的密封槽挤压接触，达到密封的效果；而本实施例中在所述密封围带3的内圆周面的中部设有与主轴配合的“y”型密封圈3.4，利用“y”型密封圈与主轴配合，实现主轴对主轴的密封。
30.所述密封底座1内设有与密封槽相连通的进排气通道1.0，通道口设置气门嘴4，可通过气门嘴相密封槽内充入气体，利用气体的压力挤压密封围带，使“y”型密封圈向主轴的方向移动并与挤压主轴，由于“y”型密封圈具有一定的形变能力，随着压力的加大，与主轴的接触面增加，提高其密封效果，同时压力增大，密封围带在密封槽内的形变增大，其密封效果相比于传统采用凸出部的密封效果更好。
31.为了增加密封围带位于密封凹槽内的部分的密封效果，本实施例在所述密封围带3的内圆周面位于所述“y”型密封圈3.4的两侧设有受压凹槽3.5，当密封围带受到气体压力时，所述受压凹槽能降低密封围带内表面形变所需的压力。
32.优选的，本实施例中的所述“y”型密封圈3.4与所述密封围带3一体成型。
33.优选的，本实施例中的所述密封底座1的内凸环10与密封压板2的内凸环10之间的距离大于所述“y”型密封圈3.4的宽度l，使“y”型密封圈与内凸环之间存在间隙，这样设计无需在内凸环上设置排气孔。
34.实施例二
35.在实施例一的基础上，如附图1所示，本实施例进一步在所述“y”型密封圈3.4内包覆有横截面为“v”型的弹性片3.4.1，所述弹性片能增加“y”型密封圈与主轴的挤压力，提高密封效果，同时在泄压后，也有利于“y”型密封圈的复位。
36.实施例三
37.在实施例一或实施例二的基础上，本实施例对密封围带进行进一步优化设计，本实施例中的所述密封围带3底部的内唇边与密封槽的内凸环10过盈配合，其顶部的内唇边与密封压板2的内凸环10过盈配合，保证密封围带与密封压板和密封底座在非检修时间段的密封效果。
38.优选的，本实施例将所述密封底座1和密封压板2的内凸环10的外表面设为锥形面，所述锥形面在安装密封围带时具有导向作用，降低密封围带的安装难度。
39.进一步地，为了降低检修密封结构的装配难度，便于后续对其的检修和维护，本实施例在所述密封底座1上表面设有环形的定位凹槽1.2，所述密封压板2的下表面设有与所述定位凹槽1.2相匹配的定位凸台，所述密封压板2安装于所述定位凹槽1.2内后通过螺钉紧固。
40.进一步的，本实施例还在所述定位凹槽1.2内设有静密封结构5，该密封结构具体如图1所示。
41.进一步的，本实施例还在所述密封压板2的每一螺栓孔的底部设有锥形台2.0，所述密封底座1的螺孔孔口设有与所述锥形台2.0相匹配的锥形孔。所述锥形台和锥形孔的设置，作为密封压板安装时的螺栓孔的定位。
42.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

技术特征：
1.一种水轮机主轴检修密封结构，包括密封底座、密封压板和密封围带，所述密封底座上表面设有密封槽，所述密封围带安装于密封槽后通过密封压板封装于密封底座，所述密封底座内设有与密封槽相连通的进排气通道；所述密封围带的外圆周面中部设有内凹槽，其顶部和底部靠近外圆周面和内圆周面分别设有凸出的外唇边和内唇边；其特征在于：所述密封围带的内圆周面的中部设有与主轴配合的“y”型密封圈；所述密封围带的内圆周面位于所述“y”型密封圈的两侧设有受压凹槽；所述“y”型密封圈与所述密封围带一体成型；所述“y”型密封圈内包覆有横截面为“v”型的弹性片。2.根据权利要求1所述的水轮机主轴检修密封结构，其特征在于：所述密封围带底部的内唇边与密封槽的内凸环过盈配合，其顶部的内唇边与密封压板的内凸环过盈配合。3.根据权利要求1所述的水轮机主轴检修密封结构，其特征在于：所述密封底座和密封压板的内凸环的外表面设为锥形面。4.根据权利要求1所述的水轮机主轴检修密封结构，其特征在于：所述密封底座的内凸环与密封压板的内凸环之间的距离大于所述“y”型密封圈的宽度。5.根据权利要求1所述的水轮机主轴检修密封结构，其特征在于：所述密封底座上表面设有环形的定位凹槽，所述密封压板的下表面设有与所述定位凹槽相匹配的定位凸台，所述密封压板安装于所述定位凹槽内后通过螺钉紧固。6.根据权利要求5所述的水轮机主轴检修密封结构，其特征在于：所述定位凹槽内设有静密封结构。7.根据权利要求5所述的水轮机主轴检修密封结构，其特征在于：所述密封压板的每一螺栓孔的底部设有锥形台，所述密封底座的螺孔孔口设有与所述锥形台相匹配的锥形孔。

技术总结
本实用新型属于轴密封技术领域，公开了一种水轮机主轴检修密封结构，包括密封底座、密封压板和密封围带，所述密封围带的内圆周面的中部设有与主轴配合的“Y”型密封圈；所述密封围带的内圆周面位于所述“Y”型密封圈的两侧设有受压凹槽。本实用新型在密封围带的内圈设置与其一体成型的“Y”型密封圈，当密封围带受到压力后，“Y”型密封圈向主轴移动并与主轴配合实现主轴的密封，由于“Y”型密封圈具有一定的形变能力，随着压力的加大，与主轴的接触面增加，提高其密封效果，同时压力增大，密封围带在密封槽内的形变增大，其密封效果更好。其密封效果更好。其密封效果更好。


技术研发人员：鲁华 王况
受保护的技术使用者：湖南芷江蟒塘溪水利水电开发有限责任公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/9/19