一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构的制作方法

本技术属于水利水电，具体地说，特别涉及一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构。

背景技术：

1、水轮机主轴密封是水轮机的一项重要保护，它装在水导轴承的下面，以防止压力水从主轴和顶盖(或支持盖)之间渗漏进机坑内，淹没水导轴承，破坏水导轴承的工作，影响机组的运行。按水轮机主轴密封的工作性质可以分为检修密封和工作密封。

2、目前立式抽水蓄能机组水泵水轮机的主轴工作密封常采用水力衡压弹簧自补偿型轴向端面密封，密封的原理特点是：密封副由密封块与抗磨环组成，密封块安装在浮动环上，抗磨环安装在主轴上，浮动环与密封座之间安装一定数量的压缩弹簧使密封块可产生轴向运行，并使密封块与抗磨环之间始终保持一定的贴合力。机组运行时通过浮动环注入压力清洁水，使密封块与抗磨环之间形成间隙均匀的的水膜，从而使主轴密封固定部件与旋转部件之间达到封水封气的要求。

3、例如专利公开号为cn203453469u所公开的一种水轮机主轴密封结构，通过在密封块下方增设抗磨环，并在抗磨环上开凹槽，可以为清洁压力水提供缓冲和分流，使密封块及浮动环的工作更平稳，密封性能更稳定，但是主轴工作密封块磨损较快，使得工作密封块运行时间无法达到设计使用寿命，会导致电站检修维护成本增加。

技术实现思路

1、为了解决上述遇到的问题，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构。

2、本实用新型的技术方案如下：一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，包括：螺塞垫板和o型密封圈和密封块；所述螺塞垫板设置在主轴密封盖的弹簧支座上，并外套于弹簧螺塞；所述o型密封圈设置在螺塞垫板和主轴密封盖之间；所述密封块设置在浮动环下方，所述浮动环与密封盖之间安装有若干压缩弹簧。

3、当密封块第1次磨损达到上限后，可去除各个密封盖弹簧支座上的螺塞垫板，拧紧弹簧螺塞，弹簧及浮动环又可恢复首次安装时的压缩状态，这样密封块可再一次磨损一定长度。

4、进一步的，在所述螺塞垫板上开设有密封槽，o型密封圈安装在螺塞垫板上的密封槽里，该结构能主要用来防水，还能保证螺塞垫板在或者不在时该连接处的密封性。

5、进一步的，所述螺塞垫板外径与弹簧螺塞外径相同，螺塞垫板内孔直径大于弹簧螺塞螺纹处，不仅方便拆卸安装，还能保证螺塞垫板连接时的密封性和稳定性。

6、进一步的，所述密封块与抗磨环之间一直要保持一定的贴合，机组运行时通过浮动环注入压力清洁水，使密封块与抗磨环之间形成间隙均匀的的水膜，从而使主轴密封固定部件与旋转部件之间达到封水封气的要求。

7、进一步的，所述压缩弹簧所设计的最大弹力与最小弹力范围的弹簧伸展量为10mm-15mm，配合密封块控制与抗磨环之间的贴合力，根据密封块的磨损度改变伸展量。

8、进一步的，所述螺塞垫板的厚度与压缩弹簧的弹簧伸展量正相关，螺塞垫板实际上为一种补充元件，与压缩弹簧和密封块之间配合，可以根据不同的使用环境调整磨损量，所以该结构可用于混流式、轴流式等水轮机主轴工作密封。

9、对于水质较差(尤其是泥沙含量较大)的电站，主轴工作密封块磨损较快，使得工作密封块运行时间无法达到设计使用寿命，导致电站检修维护成本增加。压缩弹簧会设计一定范围的最大弹力与最小弹力范围的弹簧伸展量，此区域密封块与抗磨环之间形成的水膜厚度满足密封漏水量要求，而所对应的密封块磨损量约为12mm，当磨损量达到12mm需要更换密封块时，可以通过拆装各个螺塞垫板，保证弹簧及浮动环又可恢复首次安装时的压缩状态，这样密封块可再磨损12mm。在保持良好密封性能的前提下有效地延长了密封块的使用寿命，有效降低了电站检修维护成本。

技术特征：

1.一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，所述螺塞垫板(1)上设有密封槽(9)。

3.根据权利要求1所述的一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，所述螺塞垫板(1)外径与弹簧螺塞(3)外径相同，螺塞垫板(1)内孔直径大于弹簧螺塞螺纹外径。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，所述o型密封圈(2)安装在螺塞垫板(1)上的密封槽(9)里。

5.根据权利要求1所述的一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，所述密封块(4)与抗磨环(10)之间保持贴合。

6.根据权利要求1所述的一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，所述压缩弹簧(6)所设计的最大弹力与最小弹力范围的弹簧伸展量为10mm-15mm。

7.根据权利要求1或6所述的一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，所述螺塞垫板(1)的厚度与压缩弹簧(6)的弹簧伸展量正相关。

技术总结
本技术公开了一种新型水泵水轮机轴向端面主轴工作密封结构，其特征在于，包括：螺塞垫板和O型密封圈和密封块；所述螺塞垫板设置在主轴密封盖的弹簧支座上，并外套于弹簧螺塞；所述O型密封圈设置在螺塞垫板和主轴密封盖之间；所述密封块设置在浮动环下方，所述浮动环与密封盖之间安装有若干压缩弹簧。通过设置螺塞垫板，当密封块首次磨损后，可去除各个密封盖弹簧支座上的螺塞垫板，拧紧弹簧螺塞，弹簧及浮动环又可恢复首次安装时的压缩状态，这样密封块可再次磨损，从而密封块有了双倍的允许磨损量。

技术研发人员：周延波,熊建平,陈璨,叶志强,贠嘉恒,蒋昭
受保护的技术使用者：浙江富春江水电设备有限公司
技术研发日：20230630
技术公布日：2024/1/15