水轮机主轴密封运行缺陷与解决方法西藏满拉水电厂
水轮机主轴密封故障原因分析及处理
电站，设计装机容量 & ’ (##)*，最大工作水头 最小工作水头 (& ,， 设计水头 !! ,， 水轮机 %!+ % ,， 型号 --$$# . /0 . 1&#， 额定流量 &&# , 2 3， 额定转 速 45+ " 6 2 ,78，水轮机安装高程 5(+ " ,，水轮机密
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前言 万安水电厂是赣江上第一座低水头河床式水
为了保证稀油润滑轴承的正常工作，必须在导 轴承下采用密封装配，以防止压力水流从主轴和顶 盖之间渗入导轴承，破坏导轴承的正常工作。因此 密封装置的好坏是稀油润滑导轴承工作一个相当关 键的问题。 主轴密封又是水轮机一道重要保护装置，如果 出现问题， 导轴承就有被水淹的危险， 妨碍水轮机的 正常工作， 影响机组的安全稳定运行。 主轴密封的工作原理：工作密封块下腔通入 使密封块克服自身重 #+ #! 9 #+ (# ):; 压力清洁水， 量上浮起来。顶住固定在主轴上的转环上。转动环 固定在主轴上， 随主轴一起转动， 密封块安装在活塞 座里， 密封块中对称布 ! 根 !!# ,, 定位销； 限制密 封块只能作上下运动，不能作环向运动和径向运 动。在密封块上下端面之间均布 1 个 !$ ,, 通流 孔， 见图 !。 当密封块下腔无压时，密封块能靠自重落到底 部， 当活塞下腔通入压力水后， 密封块在水压作用下 上升到顶端，使顶盖与主轴之间的漏水水流受到阻 碍， 在顶起密封块的同时， 水流经通流孔到密封块上 端： 当密封块与转环接触后， 接触面之间就产生了流
水大缺陷的方法。 关键词： 水电厂； 水轮机； 主轴； 密封； 漏水； 处理 中图分类号： <=4%#+ %!& ； <=4%#+ 1 文献标识码： > !"#$%&’$( <?73 @;@A6 B67ACDE AF@GH8I3 J?A KG6L J?AG6E ;8I H3;MA GC K;JA6 JH6B78A ,;78 3?;CJ 3A;D 78 *;8 N ;8 ?EI6;HD7O @GKA6 @D;8JP ;8;DEQ78M J?A 6A;3G8 K?E ,;78 3?;CJ 3A;D K;JA6 DA;L78M 73 B7MMA6P RJ 78J6GIHOA3 J?A ,AJ?GI JG ?;8IDA J?A IAS CAOJ J?;J K;JA6 DA;L78M 78 ,;78 3?;CJ 3A;D 73 B7MMA6+ )*+ ,-%.#( ?EI6;HD7O @GKA6 @D;8JT K;JA6 JH6B78AT ,;78 3?;CJT 3A;DT K;JA6 DA;L78MT ?;8IDA
水轮机主轴密封运行缺陷与解决方法
水轮机主轴密封运行缺陷与解决方法摘要：随着经济和各行各业的快速发展，水轮机导轴承(简称水导轴承)是600MW巨型水轮发电机组的关键部分，受水力、电磁和机械等因素影响，其受力情况十分复杂，对水导轴承安装工艺和轴瓦间隙调整方法进行研究分析，对于提高水轮发电机组运行的稳定性和安全性具有重要意义。
对水导轴承的结构进行了设计。
对水导轴承的安装工艺进行了研究，但未对轴瓦间隙的调整进行深入探讨。
鉴于此，现以某电厂水导轴承为例，对轴瓦间隙调整及其影响因素进行分析。
关键词：水轮机；主轴密封；优化引言主轴密封是水轮机的重要部件，能够减少流道内水流在主轴处的泄漏量，对电站的安全稳定运行具有非常重要的作用。
水轮机导轴承轴瓦间隙调整的难点，以某电厂水轮机导轴承安装和轴瓦间隙调整为例，研究水导摆度及轴瓦温度随轴瓦间隙的变化规律，结果表明:水导摆度随间隙减小而变小，瓦温随间隙减小而升高;轴瓦间隙调整量与轴瓦温度变化量之间存在0．01mm对应0．3～2．5℃的比例关系。
提出了机组动平衡试验合格后再调整轴瓦间隙，细化轴瓦间隙调整风险管理和控制的优化建议。
1水轮机导轴承结构和原理水导轴承设置20块瓦面浇铸有巴氏合金的轴瓦，与2500mm主轴轴领配合，机组运行时轴瓦通过支承块将主轴径向力传递至顶盖。
轴瓦间隙通过楔键、调整螺栓和套筒进行调整。
轴瓦瓦面精加工，安装时不用刮瓦，可降低电站安装成本。
水轮机主轴高速旋转时，轴瓦与主轴轴领间通过润滑油润滑和冷却，从而减少轴承发热量和磨损量，延长机组运行寿命，保证机组稳定性和可靠性。
润滑油在机组启动前按设计要求注入轴承油箱，润滑油中的热量由设置在油箱内的内循环冷却系统带走，机组转动时经冷却器冷却的冷油通过轴领上的径向孔输送至轴瓦表面，该系统冷却效率高、效果显著。
为保证水导轴承运行状态稳定可控，在水导轴承上设置油位、油混水、温度和轴领摆度等监测和报警装置，必要时可根据监测结果对轴瓦间隙等技术指标进行优化调整。
水轮机主轴密封漏水事故原因分析及处理措施
水轮机主轴密封漏水事故原因分析及处理措施渦轮是一种能量转换机，其功率来自水，由于我国地和河流的特性，河流中的泥沙更多，特别是在雨季，更多的泥沙将给传统的封口方法带来破坏。
本文以对汽轮机主轴漏水事故原因的分析和处理措施为基础。
标签：水轮机;主轴密封;漏水事故原因分析;处理措施引言在水电站的实际工作中，涡轮主轴密封处于非常重要的位置，是影响涡轮发电机运行状态的水力发电机的主要部件之一。
目前，大中型水电站必须集中监测水温发电机的运行情况，重要运行参数必须通过巡回检查，实现无定、少数、远程监测。
涡轮轮毂密封需要长期、安全、可靠的操作，轮毂密封的维护和更换周期保证了至少一个大修周期。
涡轮主轴密封不需要实施或调整自己的补偿调整。
传感器设备需要检测涡轮主轴密封的运行状态。
1水轮机组成及工作原理水轮发电机是指将水力发电机组变成电力的发电机。
当水流通过水轮机时，将水力转换为机械能，水轮机的转轴引导发电机的转子，将机械能转换为电能，然后输出。
水轮机是水电站生产电能的主要动力设备。
某水电站位于黄河北干流上段，安装有6台立式混流式水轮发电机组，单机容量为180MW，其中5号、6号机组的水轮机由上海希科生产（简称：希科），水轮机型号为HLS217—LJ—585，额定转速为100r/min，主要由引水部件（蜗壳），导水部件（导叶、顶盖、底环、导叶臂、连杆、控制环、接力器等），工作部件（转轮），泄水部件（尾水管）组成。
水轮机结构横剖面示意如图1所示。
为了解决旋转间隙漏水，在密封面之间加装耐磨密封条，并通过压缩的弹簧持续补偿密封条与滑环之间的磨损量，达到最佳的止水效果，即主轴密封的工作原理。
而润滑水主要起润滑的作用。
2水轮机主轴密封的意义和分类近年来，我国经济持续稳定发展，在发展的同时，对电力供应的需求也在不断提高，今天电力生产的主要渠道是通过水力发电厂，水力发电厂与目前人们的生活紧密相连。
在水电站，涡轮是重要的部分，涡轮没有主轴密封是不可缺少的重要部件。
水电厂水轮机主轴密封的优缺点分析 王斌
水电厂水轮机主轴密封的优缺点分析王斌摘要：在主轴密封装置的修订中，各水电站将根据具体的分析原则，制定针对于具体的电厂整修规范，并采取适当、及时的维修方法，以确保由于故障而被迫停止工作的单元可以尽快开始正常运行。
开始操作并避免被迫停止操作的设备发生意外。
确保密封装置具有优异的阻水效果和较长的使用寿命，必须保证设备安全稳定的连续运行。
关键词：水电厂；水轮机；主轴密封；优缺点引言近年来，中国经济不但向前进步。
与此同时，对能源供应的需求大大增加。
今天，主要通过水电站进行能源生产，这些水电站如今在人们的生活中不可或缺。
在水力发电厂中，水轮机是重要部件，而对于水轮机，主轴密封件是不可或缺的部件。
但是，主轴密封件易于断裂，并且其安全性得不到很好的保护。
因此，这个问题也是国内水电行业需要迫切整治的其中一个问题。
如今，水轮机通常在高压，高速环境下运行，给水轮机的工作带来很大压力。
接头易于在水中沉积，有时会导致漏水，导致工作效率低下，快速下降和不可靠，因此需要更换密封件。
为了定期应对这种情况，水轮机主轴的密封开始出现，其外观取代了水轮机密封的传统部件，正常运行水轮机，对于具体的工作效率的提升有了重要的作用。
1、水轮机主轴密封的意义和分类作为一种能量转换器，水轮机以特定的方式将水能转化为来自旋转轮的机械能。
它主要通过旋转轮的旋转驱动电动机进行发电。
水轮机的动力来自水。
中国的地形和河流的特征导致河流有大量的沉积物，特别是在雨季，随着沉积物的增加，传统的封堵方法也随之丧失。
许多密封方法在使用后会产生其他严重问题，这会影响正常使用并出现其他问题。
使用该装置可以保证水轮机的正常运行。
目前，水轮机主轴密封件有两种主要分类。
一种根据工作性质分为检修密封和工作密封。
根据密封结构的类型，可分为：平板、填料、端面密封等.2、主轴密封的工作原理当水轮机运转时，密封块的下腔填充有250～300kPa压力的清水，因此密封块会抵抗其自身重量而浮在固定在轴上的旋转环上，主旋转磨损环和旋转磨损环随主轴旋转。
水电站水轮机主轴密封改进的实例分析
首先将尼龙块改为 A 型耐磨橡胶活塞环。A 型 耐磨橡胶活塞环结构是在底部中间开有 ! 个! 8 ** 对称的通孔，用于润滑水通道。A 型橡胶活塞环在 有足够的冷却与水润滑的情况下，具有良好的耐磨 性，克服了尼龙块因磨损形成不规则沟痕而降低密 ・ 0/ ・
某水电站装有 $ 台 #/ 67机组，于 #&’& 年 #" 月和 #&8" 年 $ 月 相 继 投 产 发 电。水 轮 机 型 号 为 额定转速为 9:!##—:;—!!/，额定功率为 #/ 67， . 设计流量为 .83/ * = ?。 !#$3. < = *,>， # 号机组水轮机 采用水导橡胶轴承，主轴工作密封为橡胶填料密封 结构，!、.、$ 号机组水轮机采用筒式稀油润滑轴 承，主轴工作密封为端面密封结构。该厂在投产初 期（#&8! 年及 #&8. 年）发生过水封严重磨损而被 迫停机临时抢修的情况，因此每次更换主轴工作密 封不但需要分解水导轴承、更换时间长、工作量 大，而且会造成非计划停机而大量弃水。针对这种 情况，电站技术人员不断改进了水轮机主轴密封结 构和工艺，保证了水轮机主轴密封运行稳定。
运行与维护 封性能的缺点。! 型橡胶活塞环高度为"" ##， 允许 能够满足 & 个大修周期使用寿命。 磨损量为$% ##， ! 型橡胶活塞环下部充水槽截面形状是燕尾形，可 在工作水压的作用下自行张开紧贴在密封槽两侧， 而且运行中上下浮动也很灵活，提高了密封的可靠 性。! 型橡胶活塞环的冷却水压力沿密封槽周围分 布均匀，克服了由于弹簧失效的影响，即使在冷却 水不充分或短时断水时也能正常工作，顶盖水压从 图 &“’”处也能挤入 ! 型橡胶活塞环内侧到达 ! 型槽底部作冷却水。同时，将密封座改造为 ! 型 槽（材料 ($)* 钢） ， ! 型橡胶活塞环装在 ! 型槽 内，密封座底部开有对称孔，并通以一定压力的清 洁水。 在投入运行前应检查 ! 型橡胶活塞环的上浮 性能，确定将密封 ! 型橡胶活塞环放入 ! 型槽密 封座中，然后在底部通以压力为 &+) ,-. 的清洁水 使 ! 型橡胶活塞环上浮。之后检查 ! 型橡胶活塞 环密封性，将抗磨环放在 ! 型橡胶活塞环上，观 察其上浮压力是否满足要求，试验时接入压力为 &+) ,-.清洁水，保证其密封性良好。
水轮机主轴密封故障分析及处理
link appraisement索宏伟 谢 陈 杰雅砻江流域水电开发有限公司索宏伟（1992－）男，河北邯郸人，雅砻江流域水电开发有限公司，助理工程师，硕士，从事水电站设备维护工作。
图2 填充材料局部掉落CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2021·中国科技信息2021年第7期10万～30万◎组合缝包含有5颗M20×55内六角螺栓把合紧固（螺栓紧固力矩为150N.m）、2颗φ16h8×60的圆柱销组装定位，由于把合螺栓和定位销钉均为楔形沉孔结构，为保证抗磨环表面整体光滑，在楔形沉孔处采用了现场手工涂抹环氧材料进行填充过渡。
由于填充的环氧材料为楔形结构，其尾部与基体黏接填充的环氧材料厚度低，加上机组在旋转过程中会产生振摆，导致较薄的环氧填充材料极易开裂、脱落。
脱落的块状环氧颗粒就一直夹杂在密封块内，在水轮发电机组旋转过程中，夹杂的颗粒持续刮擦密封块和抗磨环，进一步加剧了抗磨环上的环氧填充材料开裂、脱落，形成了恶性循环，导致抗磨环表面逐渐形成了肉眼可见凹凸不平的凹槽。
同时，由于掉落的环氧颗粒形状不规则、且相对于密封块的硬度要高，旋转过程中极易刮削密封块工作面，导致密封块的刮削物堵塞周向储水槽和径向通水孔。
密封块结构设计不合理主轴密封块为高分子聚合物耐腐蚀材料，其自身具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，原设计的密封块厚度为30mm、储水槽深度为10mm、2个径向通水孔尺寸为φ5mm，而主轴密封支架间的安装净高距离为30.2mm，密封块安装在密封支架内的浮动量仅0.2mm，泥沙或杂物进入密封块端部后，势必会造成密封块卡阻，造成密封块与旋转的抗磨环硬性接触，一旦密封块卡阻，将会形成密封块与旋转的抗磨环硬性接触，加上抗磨环把合螺栓楔形槽内填充的环氧材料易开裂、脱落，硬性挤压又会加剧环氧填充材料的损坏。
设备安装考虑不周对照主轴抗磨环和主轴密封结构尺寸，由于水轮机大轴及其转动部件的高度尺寸均固定，若合理调配水轮发电机组座环及下机架的安装高程，能够合理避开主轴密封块与抗磨环把合螺栓楔形槽直接接触，也能避免动静结合部位磨损造成抗磨环楔形槽内填充环氧材料的脱落。
水轮机密封装置的一些问题及改进措施
CN53 - 1112/ TK ISSN1006 - 3951
云南水力发电 YUNNAN WATER POWER
第第119期卷
水轮机密封装置的一些问题及改进措施
孙定茂
Ξ
(克瓦纳“杭州”发电设备有限公司 ,浙江 萧山 311200)
摘 要 : 水轮机机组试运行常发生密封漏水或密封块烧损等事故 ,此文根据实际发现的缺陷 ,介绍了水轮机组密封结构的改进情况 , 并提出了一些建议和看法 。 关键词 : 水轮机 ;密封结构 ;改进 中图分类号 : TK730. 3 + 25 文献标识码 : B 文章编号 : 1006 - 3951 (2003) 01 - 0 期
作了改进 ,如图 5 :上端二侧间隙单边由 1 mm 增加为 3 mm ,下端二侧成尖状 ,弹性好 ,水压作用下易封水 , 在厂内试验时上下灵活 ,但到现场试验时 ,漏水还是 很大 ,一方面从导向销缝隙中漏出来 ,另一方面进水 口太高 ,水从密封块外侧漏出来 。试运行证实 ,平板 没有起作用 ,10 mm 厚平板压得太紧 , 不能上抬止 水 ,结果因漏水量大仍需改进 。经研究认为 :该电站
图 4 水封改进方案图 图 5 改进后密封块断面形状图
封结构在国外已成功地应用在近 50 个电站 ,国内也
5 水封新结构
已有多个电站应用 ,运行良好 ,特别对高水头混流式 机组和抽水蓄能机组更显示其优越性 。
对于混流式和水泵水轮机国外已采用水轮机主
轴密封新结构 ,近几年也已开始应用在国内 。图 6 为云南某地方电站水轮机改造的泵板密封结构图 。 这种结构是泵板和带减压迷宫环非接触式密封 ,取 消了密封块 ,不需要冷却和润滑水 ,停机时仍通过心 形橡胶围带充气密封 。机组正常运转时 ,靠转轮上 冠设置的泵板 (作为水泵) 将漏入密封 A 腔的水升 压从排水管抽出 ,使主轴能在干燥的环境下运转 。 当停机过程低速运转时 ,少量漏水可通过无接触迷 宫上 C 腔 ,经排水管自流至集水井 。减压迷宫由低 碳钢钢板焊接 ,其相对大轴轴套表面由软金属制成 , 附加的大轴轴套由不锈钢制成 。由于静止部分与转 动部分不接触 ,密封有极长的寿命 ,不需检修 ,抽出 的水可作为机组冷却水用 。图中 B 腔为补气腔 ,当 尾水管低压时 ,通过真空破坏阀自然补气 。这种水
水轮机主轴工作密封存在的问题及技术处理
水轮机主轴工作密封存在的问题及技术处理内容提要：本文由一次水轮机主轴工作密封检修工作谈起，详细分析了问题发生的原因及处理过程，并阐述了问题成功解决的方案及汲取的经验教训。
关键词：桃林口水电站水导轴承水轮机主轴工作密封u形橡胶活塞活塞体抗磨环密封压力水管路分析处理中图分类号：tk73 文献标识码：a 文章编号：1 概述桃林口水电站位于滦河支流青龙河上，是九十年代新建电站，现已安装2台容量为10000kw的机组，均为立式混流水轮发电机组，水轮机型号为hla208—lj—180。
桃林口水电站水轮机的水导轴承为转动油盆式稀油筒式静压轴承结构形式，自循环稀油润滑。
主轴密封设有工作密封和检修密封，工作密封为环形橡胶式端面密封，工作水压为0.2mpa；检修密封为空气围带式，工作气压为0.7mpa。
桃林口水电站自98年12月投产运行，主轴工作密封一直工作正常，到2000年3月，发现2#水轮机主轴工作密封漏水，且后来漏水量很大，需投入水泵进行上盖排水，严重影响了机组的安全运行，被迫进行了主轴工作密封的检修。
2 主轴工作密封的结构和工作原理桃林口水电站工作密封为环形橡胶式端面密封，主要由抗磨环、u形橡胶活塞、活塞体等组成。
工作密封用水水源压力为0.2mpa，压力水经两级过滤后，清洁压力水通入橡胶活塞上腔，向下作用u形活塞，使之产生一向下的压力，使u形活塞与抗磨环紧密接触，达到封水的目的。
而后压力水经活塞上的小水孔进入密封端面，实现u形活塞与抗磨环的润滑。
能否保证水导轴承正常工作，主轴密封是关键。
3 故障的分析与处理3.1 首次处理与改造桃林口水电站主轴工作密封漏水的原因经分析查找，初步认为主要是与u形橡胶活塞接头处接触间隙大和抗磨环接触端面发生磨损有关。
针对以上分析的原因及站内现有条件，检修时采取了更换新活塞的办法。
在检修工作中更换了一个新活塞，开出45℃斜形接口，并用专用胶粘剂粘牢。
并认为采用45℃斜形接口后，其接口处两边相互作用面积更大，作用力更强，更能防止接头处断开漏水。
水电站水轮机主轴密封改进的实例分析
水电站水轮机主轴密封改进的实例分析摘要：主轴密封是水轮机的重要部件之一，故障率较高，由于受当时设计水平限制，一旦密封失效威胁机组安全运行，并可能导致水淹厂房的事故。
同时，检修工期长，工作量大，直接影响电站的发电量。
结合实例介绍了水轮机主轴密封改进后运行情况分析，取得不错的效果。
关键词：水电站；主轴密封；改进运行状况分析1 概述我厂为径流引水式多泥沙河流的水电站，安装两台2×6300kw立式混流式水轮发电机。
1976年建成发电，由于原有机组主轴密封采用尼龙端面密封，由于弹簧压力不均，锈蚀破断及托盘与密封架之间橡胶盘根的阻力，再加上泥沙堵塞和部件锈蚀，当机组负荷发生变化而引起转动部分上下窜动时，因密封架不能随着上下自由活动，而造成大量漏水，多次发生水淹水泵层，严重威胁机组的安全运行。
2 改进情况分析因此根据长时间的、多方面的试验改进，1990年我厂找到一种适用于多泥沙电站的主轴密封的结构形式，U型橡胶端面密封，通过多年的运行，我认为这种密封的特点有以下几方面：（1）端面U型橡胶密封块高150mm，宽80mm，置于高150mm的不锈钢密封槽内，在密封橡胶块底部通入0.1-0.2ＭＰ的压力清水，将密封橡胶块顶起与转环接触形成摩擦面，达到止漏作用。
该密封装置以水压取代弹簧对密封间进行调整，由于橡胶密封块富有弹性，密封性能好，在不锈钢槽内既能防止漏水，又能上下灵活移动，使得橡胶密封块在水压力的作下，在任何工况时都能与转环贴合，达到良好的止漏效果。
（2）橡胶密封块高150mm，允许磨损量可达100mm左右，因此大大延长了使用寿命和检修周期。
（3）抗磨性能好，检修、安装、更换比较方便。
（4）所用的清水可以直接不间断地进入中间空腔，保证了润滑作用。
（5）运行发现橡胶密封圈的直径应尽可能地小，以减小漏水断面和降低磨损速度。
3 结语主轴密封改进后我厂运行实践证明，这种密封适合我厂水轮发电机，能够满足运行需要。
水轮机主轴密封故障分析及处理
水轮机主轴密封故障分析及处理作者：王亚斌来源：《城市建设理论研究》2013年第22期[摘要]:水轮机的密封效果不好会造成主轴在工作过程中产生摩擦，损坏设备，随着磨损的增加还会造成漏水现象，降低水轮机的运行效率和使用寿命。
本文通过对水轮机的工作原理进行分析，对产生水轮机密封故障的原因进行分析并采取相关措施进行处理，降低水轮机主轴的密封故障。
[关键词]：水电站水轮机密封故障分析中图分类号：TV73 文献标识码：A 文章编号：一、前言水轮机能将水能转化为电能，是水电站中重要的设备。
水利发电是一种重要的清洁能源，能实现水电站的节能减排，减少由于煤炭发电对环境的污染，已经在水电站发电厂大规模使用，并且取得了巨大的经济效益和社会效益。
在当前电力需求的强力拉动下，使用水轮机发电得到了快速的发展，其制造水平和维修技术也得到了提升。
二、主轴密封工作原理为了确保润滑轴承的工作正常，在轴承上面采用密封装配，避免压力水流从顶盖和主轴之间的缝隙渗入到轴承，破坏轴承的工作环境。
因此，密封装置的好坏是润滑轴承工作飞一个十分重要的问题。
主轴密封在水导轴承的下面，水轮机顶盖的上面。
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，能占到百分之七十五左右，空气围带式密封主要的工作原理是在正常工作时，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。
在运行状态下也存在密封，主要是橡胶活塞式密封。
主要有移动橡胶环、转动环和密封座环三部分组成。
转动环需要在水轮机轴上进行固定，使之与机组保持同步的转动。
水轮机主轴密封结构漏水原因分析及改造措施
ＤＯＩ:１０ １６６１６/ｊ ｃｎｋｉ １１￣４４４６/ＴＶ ２０１９ ０１ １６水轮机主轴密封结构漏水原因分析及改造措施李㊀胜㊀方㊀超(安徽省淠史杭灌区管理总局淠东干渠管理处ꎬ安徽六安㊀２３７００９)ʌ摘㊀要ɔ㊀九里沟水电站水轮机的主轴密封漏水严重ꎬ经多次检修未能解决ꎮ本文针对减小密封漏水处理这一课题ꎬ进行现状调查ꎬ用特性要因法分析研究ꎬ找出 机坑狭小 和 盘根装拆程序不合理 两个要因ꎬ确定改造方案ꎬ将原密封结构整体上移ꎬ有效缩短密封检修处理时间ꎬ并实现不停机操作ꎬ安全效益和经济效益明显ꎬ可为类似工程提供借鉴ꎮʌ关键词ɔ㊀水轮机ꎻ主轴密封ꎻ漏水ꎻ改造中图分类号:ＴＶ７３４ １㊀㊀㊀㊀文献标志码:Ｂ㊀㊀㊀㊀文章编号:１００５￣４７７４(２０１９)０１￣０８１￣０４ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎｌｅａｋａｇｅｃａｕｓｅｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｕｒｂｉｎｅｍａｉｎｓｈａｆｔｓｅａｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓＬＩＳｈｅｎｇꎬＦＡＮＧＣｈａｏ(ＡｎｈｕｉＰｉｓｈｉｈａｎｇＩｒｒｉｇａｔｉｏｎＡｒｅａＭａｎａｇｅｍｅｎｔＢｕｒｅａｕＰｉｄｏｎｇＴｒｕｎｋＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎꎬＬｉｕ ａｎ２３７００９ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＪｉｕｌｉｇｏｕＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎｔｕｒｂｉｎｅｈａｓｓｅｒｉｏｕｓｌｅａｋａｇｅｉｎｍａｉｎｓｈａｆｔｓｅａｌｉｎｇꎬｗｈｉｃｈｃａｎｎｏｔｂｅｓｏｌｖｅｄａｆｔｅｒｒｅｐｅａｔｅｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ.Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｉｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｔｏｐｉｃｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｓｅａｌｉｎｇｌｅａｋａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃａｕｓｅｍｅｔｈｏｄｉｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｕｄｙｆｏｒｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇｔｗｏｃａｕｓｅｓｏｆ ｎａｒｒｏｗｐｉｔ ａｎｄ ｕｎｒｅａｓｏｎａｂｌｅｐａｃｋｉｎｇｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎａｎｄｒｅｍｏｖａｌｐｒｏｇｒａｍ .Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｌａｎｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄꎬｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｓｅａｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｍｏｖｅｄｕｐｗａｒｄｓａｓａｗｈｏｌｅꎬｔｈｅｒｅｂｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｈｏｒｔｅｎｉｎｇｔｈｅｓｅａｌｒｅｐａｉｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｉｍｅꎬｒｅａｌｉｚｉｎｇｎｏｎ￣ｓｔｏｐｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬａｃｈｉｅｖｉｎｇｐｒｏｍｉｎｅｎｔｓａｆｅｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｓꎬａｎｄｐｒｏｖｉｄｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｈｙｄｒａｕｌｉｃｔｕｒｂｉｎｅꎻｍａｉｎｓｈａｆｔｓｅａｌꎻｗａｔｅｒｌｅａｋａｇｅꎻｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ㊀㊀ＱＣ(ＱｕａｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌ)方法在产品质量管理上已得到普遍运用ꎮ近年来ꎬ运用ＱＣ方法提高安全生产管理效率已在许多行业中开展ꎮＱＣ管理方法具有较强的科学性和规范性ꎬ可以避免粗放式的管理理念㊁方法和经验主义造成的管理效果不稳定的局面ꎮ用ＱＣ小组活动这一科学㊁有序㊁规范的方法和手段指导管理工作ꎬ可以确保安全生产状况处于受控状态ꎮ淠东干渠管理处九里沟水电站运用ＱＣ方法ꎬ优化了水轮机主轴密封结构ꎬ大大缩短了检修时间ꎬ取得了明显的经济效益和工程效益ꎮ１㊀选题背景九里沟水电站位于六安市北郊ꎬ利用淠河总干和淠东干渠的输水落差发电ꎬ装有ＪＰ５０２￣ＬＨ￣１８０水轮机三台ꎬ水轮机的主轴采用盘根密封ꎮ自运行以来ꎬ主轴密封漏水严重ꎮ由于原始设计时没有充分考虑机组结构尺寸的限制ꎬ造成难以准确地调试密封盘根ꎬ多次维１８修未能彻底解决这一问题ꎬ漏水量大时容易造成水淹泵房ꎬ严重威胁运行安全ꎮ该站决定成立ＱＣ小组ꎬ用ＱＣ方法消除这一隐患ꎮ２㊀现状调查九里沟水电站于２０１４年进行了增效扩容改造ꎮ在改造过程中ꎬ水导轴承原设计为旋转油盆巴氏合金筒瓦结构ꎬ主轴密封位于旋转油盆下方ꎮ试运行时发现ꎬ主轴密封经过一段时间运行ꎬ填料磨损ꎬ漏水量明显增大ꎬ须要压紧盘根ꎮ但由于结构尺寸的限制ꎬ压紧盘根须要先拆卸水导轴承ꎬ而水导轴承的设计不利于安装拆卸ꎬ旋转油盆盖在装拆中ꎬ操作空间仅７０ｍｍꎬ且须要盲操装拆固定螺栓ꎬ工作效率极低ꎬ一次装拆最少须要３天ꎮ同时ꎬ水导拆除后才能调整盘根ꎬ使得盘根松紧度不能带水调整ꎬ全部回装完毕后才能试车ꎬ如果太松则漏水量太大ꎬ如果太紧则很快会烧毁填料ꎬ调整不当只能重复拆装调整ꎮ２号机是先安装完成的机组ꎬ投运仅两个月ꎬ就发生过两次密封填料烧毁和一次水淹水导的事故ꎮ鉴于以上情况ꎬ该站制定了调整方案ꎬ将水导瓦从稀油润滑巴氏合金瓦改成水润滑弹性金属塑料瓦ꎬ取消旋转油盆ꎮ把更换盘根的时间从３天以上缩短到８ｈ左右ꎬ而且再也不用担心水淹水导的事故发生ꎮ通过两年的运行发现ꎬ虽然水导瓦改造后不存在水淹水导的隐患了ꎬ但每次紧固或更换主轴密封盘根时ꎬ仍然须要拆卸水导ꎬ停机处理ꎻ每次紧固盘根只需０ ５ｈꎬ拆装水导则需要５ ５ｈꎬ且盘根的松紧度调整完全凭运气ꎮ一旦因为防汛等特殊原因造成不能及时停机处理ꎬ漏水就会大幅度增加ꎬ给集水井排水带来压力ꎬ稍有不慎ꎬ就有水淹泵房的危险ꎬ形成较大安全隐患ꎮ为消除隐患ꎬ减少停机损失ꎬ降低检修工作量ꎬ节约能源ꎬ须要进一步解决这一问题ꎮ３㊀目标设定ＱＣ小组根据设备现状和改造难易程度ꎬ通过详细的分析讨论ꎬ将本次ＱＣ目标设定为:缩短密封检修处理时间ꎬ更换盘根由改造前的８ｈ缩短为改造后的１ｈ左右ꎻ紧固盘根由改造前的６ｈ缩短为改造后的３０ｍｉｎ左右ꎬ并实现不停机操作ꎮ目标的可行性分析如图１所示ꎮ图１㊀目标设定可行性分析４㊀原因分析密封结构如图２所示ꎮ针对主轴密封漏水量大㊁检修困难的品质特性ꎬ采用鱼骨图(特性要因图)法ꎬ从人㊁机㊁料㊁环㊁法五个层面进行梳理分析ꎬ最终得出影响目标的末端因素主要有以下几个方面:ａ 环境因素ꎮ机坑狭小ꎬ没有足够的操作空间ꎬ主轴密封装拆困难ꎮ２８ｂ 材料因素ꎮ盘根材料的选型不合适ꎬ要兼顾材料的耐磨性㊁弹性㊁润滑性和密封性ꎮｃ 方法因素ꎮ盘根的装拆程序不合理ꎮ图２㊀主轴密封结构５㊀确定要因５ １㊀要因分析为了找出主轴密封检修时间长的主要原因ꎬＱＣ小组制定了要因确认分析表ꎬ详见表１ꎮ５ ２㊀确认要因ａ 该机的水导轴承和主轴密封的结构设计不科学ꎬ没有充分考虑到安装实际ꎮ由于大机组结构尺寸较大ꎬ可以在不拆卸水导轴承的情况下直接调整或更换密封填料ꎬ本机属小型机组ꎬ支持盖较小ꎬ不拆卸水导轴承无法对主轴密封进行调整或更换ꎮ结构尺寸的限制属要因ꎬ但无法更改ꎮｂ 盘根材料对密封效果和调整周期也有较大影响ꎬ先后试用石墨㊁聚四氟乙烯㊁芳纶纤维等不同性能的材料ꎬ但效果均不明显ꎬ说明盘根材料选型不合理不是要因ꎮ表１㊀要因确认分析㊀㊀ｃ 该机的盘根结构位于水导下方ꎬ调整主轴密封这一操作本身时间短㊁工艺简单ꎬ但大量时间都花在拆装水导轴承上ꎬ且须停机ꎬ时间长㊁劳动量大㊁调节精度差ꎬ对发电和安全生产都造成重大影响ꎮ如能优化结构ꎬ使盘根的装拆无须拆卸水导ꎬ则可解决问题ꎮ盘根的装拆程序不合理属要因ꎮ６㊀对策实施６ １㊀制定思路通过对要因的分析发现ꎬ改变主轴密封的位置ꎬ可以解决问题ꎮ原水导轴承是稀油润滑结构ꎬ不能进水ꎬ所以必须将主轴密封设置在轴承下方ꎬ阻止渗漏水进入旋转油盆ꎮ改成水润滑弹性金属塑料瓦后ꎬ水导瓦就在水中运行ꎬ此时可将主轴密封改造到水导轴承上方ꎬ这样ꎬ更换盘根就不需要拆除水导了ꎬ紧固盘根则可以不停机操作ꎮ该站发电水源来自灌溉渠道ꎬ常年保持清洁的Ⅱ类水ꎬ密封位置调整后ꎬ并无发电用水对水导产生过量的磨损侵蚀之忧ꎮ６ ２㊀改造方案利用原上油盆加工成为密封座的安装基础ꎬ将原密封整体上移至上油盆内ꎬ这样工程量小ꎬ不影响轴承外观ꎬ还可以利用原油盆盖的迷宫环结构ꎬ防止运行中渗漏水飞溅ꎮ具体方案见图３ꎮ６ ３㊀改进后的对策目标检查２０１７年３月ꎬＱＣ小组结合九里沟水电站年度检修ꎬ对３号机主轴密封进行了改造ꎮ经发电运行使用３８ 李㊀胜等/水轮机主轴密封结构漏水原因分析及改造措施㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图３㊀主轴密封改造至今ꎬ密封上移后ꎬ每次紧固盘根只须要１０~１５ｍｉｎꎬ且可不停机进行ꎻ更换盘根时间不到１ｈꎮ改造后可以在带水运行的情况下调整盘根松紧度ꎬ调整简单㊁精确ꎬ大大减少了漏水量ꎬ也减少了集水井的排水泵启动次数和运行时间ꎬ实现了目标要求ꎮ７㊀效果检查７ １㊀改造前后效果对比检查内容:主轴密封漏水处理环节用时量化指标ꎬ分别取改造前和改造后两次处理时间的平均值ꎮ见表２ꎮ表２㊀改造前后主轴密封处理用时对比７ ２㊀效益分析７ ２ １㊀经济效益本次改造ꎬ没有增加机组设备ꎬ主要是消除原设计缺陷ꎬ在原设备基础上进行再设计和加工ꎬ改造的费用为６０００元/台ꎮ通过改造ꎬ主轴密封渗漏水处理时间大大缩短ꎮ按照每年紧固盘根操作１１次㊁更换填料１次计算ꎬ改造前须要停机７４ｈꎬ改造后仅须停机４５ｍｉｎꎮ按照额定负荷１６００ｋＷ计算ꎬ发电效益一项即可节约４３２８２元ꎻ检修劳动量大大降低ꎬ节约了检修成本ꎻ排水泵运行时间减少ꎬ节约了电力成本ꎮ经济效益具体分析见表３ꎮ表３㊀主轴密封ＱＣ活动技术改造经济效益分析(一台机组)单位:元工日计ꎬ材料成本按密封填料１０００元/次计ꎬ辅料２００元/次计ꎮ７ ２ ２㊀安全效益和社会效益ａ 提高设备安全性能ꎬ消除水淹泵房的安全隐患ꎮｂ 提高机组的可靠性和稳定性ꎬ从而提高供水保证率和汛期调度的灵活性ꎮｃ 降低检修人员的劳动强度ꎮ８㊀结㊀语九里沟电站水轮机主轴密封漏水量大的问题长时间未得到根本解决ꎮ本次对主轴密封的改造取得了成功ꎬ其意义不仅在于消除设备缺陷ꎬ产生经济效益ꎬ还在于通过ＱＣ方法的运用ꎬ使改造过程体现科学管理㊁规范管理的原则ꎬ提高员工分析问题和解决问题的能力ꎬ增强团队精神和创新精神ꎮ今后还要按照持续改进的要求ꎬ用ＱＣ方法进一步指导检修管理的实践ꎮ参考文献[１]㊀李振华ꎬ陆美凝ꎬ郭士超.ＱＣ小组在石港泵站检修闸门堵漏施工中的应用[Ｊ].水利建设与管理ꎬ２０１７ꎬ３７(９):７８￣８１.[２]㊀苏子义ꎬ杨宏建ꎬ张洪明. 创新性 ＱＣ小组活动步骤浅议[Ｊ].水利建设与管理ꎬ２００６ꎬ２６(２):３７￣３８.４８。
水轮机主轴密封故障原因分析及处理
水轮机主轴密封故障原因分析及处理发布时间：2022-10-09T01:28:04.630Z 来源：《新型城镇化》2022年19期作者：刘政[导读] 水轮机是重要的水下作业工具，其也为相关水下作业工作提供了方便，尤其是水利水电工程。
但水轮机在生产建设中也存在着一定不足，从而导致相关单位或部门受到损失，及造成较大的生产影响。
通过相关部门对水轮机的主轴密封进行优化设计，在实际的水轮机生产建设中，进行预防水轮机主轴的密封故障，从而使水轮机的工作效率提高，以使用当前市场的发展。
国网江西省电力有限公司柘林水电厂江西九江 332000摘要：水轮机是重要的水下作业工具，其也为相关水下作业工作提供了方便，尤其是水利水电工程。
但水轮机在生产建设中也存在着一定不足，从而导致相关单位或部门受到损失，及造成较大的生产影响。
通过相关部门对水轮机的主轴密封进行优化设计，在实际的水轮机生产建设中，进行预防水轮机主轴的密封故障，从而使水轮机的工作效率提高，以使用当前市场的发展。
关键词：水轮机；主轴密封；故障原因；处理方法水轮机主轴密封工作的可靠性及稳定性至关重要，提高水轮机主轴密封的使用寿命既能减轻维护的工作量，又能保证水轮发电机组长期安全稳定运行。
通过优化抗磨环填充材料、改进密封块结构尺寸，整体提高了水轮机主轴密封工作的可靠性和稳定性，延长了设备的使用寿命。
1 水轮机主轴密封的作用及工作过程通常水轮机是在水中进行作业，而其也与水的接触十分密切，所以水轮机主轴的密封十分重要。
当水轮机未进行工作时，水轮保持静止时，水轮机的工作密封腔中并没有压力产生，此时，橡胶密封块处于底部。
水轮机静止时，围带中开使接入空气当空气达到一定量度，非受限部分便会鼓起，此时鼓起部分便会充当水轮机主轴的主要密封元件，从而使水轮机主轴保持密封。
当水轮机启动时，围带与主轴是需要保持距离的，因为主轴的快速运行会使紧密接触的围带磨损。
所以在未进行水轮机启动前，应将围带中的压力进行卸压。
水轮机运行中的故障分析及处理措施
水轮机运行中的故障分析及处理措施【摘要】水轮机是水利工程中常见的设备，在运行过程中可能会遇到各种故障，影响水轮机的正常运转。
本文从常见故障及其原因、振动过大的处理方法、润滑不良引起的故障处理、轴承故障的分析及处理、叶轮损坏的处理措施等方面进行了详细介绍。
结合实际案例分析，提出了有效的故障预防措施、故障处理的注意事项和提高水轮机运行效率的建议。
通过本文的学习，读者可以更深入地了解水轮机故障的原因和处理方法，有效避免设备故障给生产过程带来的不利影响，提高水轮机的运行效率和稳定性。
【关键词】水轮机、故障分析、处理措施、振动、润滑、轴承、叶轮、预防、注意事项、运行效率1. 引言1.1 水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是通过水流的力量驱动叶轮转动，实现能量转换的机械装置。
在水轮机的运行过程中，由于各种原因可能导致故障发生，影响水轮机的正常运行。
对水轮机运行中的故障进行及时分析和处理是非常重要的。
水轮机在运行过程中常见的故障包括振动过大、润滑不良、轴承故障、叶轮损坏等。
振动过大可能是由于叶轮不平衡或轴承损坏引起的，需要通过重新平衡叶轮或更换轴承来处理。
润滑不良会导致轴承磨损加剧和轴承过热，需要及时更换润滑油或增加润滑剂来改善。
轴承故障可能是由于润滑不良或受力不均匀引起的，需要检查轴承的安装情况和润滑情况来分析并处理。
叶轮损坏可能是由于叶片断裂或叶轮不平衡引起的，需要及时更换叶片或重新平衡叶轮。
为了有效预防水轮机故障的发生，需要定期检查设备运行情况、合理维护设备、加强操作人员的培训等措施。
在处理故障时，需要注意保护自身安全，选择合适的工具和方法来维修设备。
为了提高水轮机的运行效率，可以采取措施如优化叶轮结构、改进水流方向等。
只有做好故障分析和处理工作，才能保证水轮机的正常运行和长久使用。
2. 正文2.1 常见故障及其原因水轮机在运行过程中可能会出现各种故障，下面列举了一些常见故障及其可能的原因：1. 水轮机漏水：漏水是水轮机常见的故障之一。
浅析水电站水轮机主轴密封漏水原因及解决措施
浅析水电站水轮机主轴密封漏水原因及解决措施发表时间：2019-06-03T15:20:17.267Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：罗志华[导读] 通过对某水电站水轮机工作密封故障分析处理过程的阐述，分析了主轴密封漏水故障的主要原因，根据原因提出了主轴密封漏水处理的方法，为水轮机旋转式动密封装置漏水故障处理积累了宝贵的经验。
清远市粤能水电发展有限公司广东清远 511800 摘要：通过对某水电站水轮机工作密封故障分析处理过程的阐述，分析了主轴密封漏水故障的主要原因，根据原因提出了主轴密封漏水处理的方法，为水轮机旋转式动密封装置漏水故障处理积累了宝贵的经验。
关键词：水电站；水轮机；漏水；改造；措施引言随着我国社会经济的快速发展，人们对电力事业发展提出了更多要求。
水电站机电设备中动力设备是核心设备，目前相关部门需要依据水电安全生产运行基本发展特点，对设备运行规律进行分析，做好各项日常维护工作。
水电站机电设备稳定运行、维护、安装、检修和管理对水电站安全运行以及各项生产目标的完成具有重要作用，所以需要对相关维护检修人员展开专业的技术培训，不断增强员工专业技能，更好地提升小水电水轮发电机运行维护效率，在安全生产基础上全面提升水电站发展效益。
下文通过案例分析水电站水轮机主轴密封漏水原因及解决措施１概论本电站安装３台单机容量为５５ＭＷ的混流式水轮发电机组。
水轮机型号为ＨＬＡ８５５－ＬＪ－２０３，额定功率为５５．６７ＭＷ，额定转速为４２８．６ｒ／ｍｉｎ，额定水头为１６５ｍ，设计流量为３６．６７ｍ３／ｓ，于２００８全部投产使用。
自投运以来，３台机组水轮机主轴密封漏水量很大，伴随着顶盖排水管经常爆裂、水车室四周水珠飞溅，水导轴承进水，渗漏排水泵运行频繁，存在水淹厂房安全隐患等问题；同时，在处理顶盖排水管爆裂时，不但增加了电站维护人员的工作量，还损失了大量的发电量，严重影响机组的发电能力。
笔者对水轮机主轴密封漏水及顶盖排水管破裂原因进行了分析并提出了解决方案。
水电厂水轮发电机组常见故障及维护
水电厂水轮发电机组常见故障及维护水轮发电机组是水电站的核心设备，其性能稳定与否直接影响着水电站的发电效率。
在使用过程中，水轮发电机组常常会出现一些故障，需要及时进行维修和保养。
下面将介绍水轮发电机组常见的故障及维护方法。
1. 叶轮损伤：叶轮是水轮机的关键部件，一旦叶轮损伤将严重影响水轮机的发电效率。
叶轮损伤的原因主要有水流冲击、颗粒冲刷和叶片材料疲劳等。
这种故障通常需要更换叶轮或进行修复。
2. 转子不平衡：由于叶轮不平衡或轴承损坏等原因，导致水轮机转子不平衡，从而引起振动加剧，影响水轮机的正常运行。
此时需要对轴承和转子进行检修，并重新进行平衡调试。
3. 水封失效：水轮机的水封失效会导致水轮机泄漏，影响发电效率和设备安全。
需要及时更换损坏的水封，并重新对水封进行调试密封。
4. 轴承故障：轴承是支撑和定位水轮机转子的关键部件，一旦轴承故障将严重影响水轮机的稳定性和安全性。
轴承故障的原因主要有润滑不良、磨损严重等，此时需要对轴承进行更换或维修。
6. 冷却系统故障：水轮机的冷却系统在长期运行中容易出现散热不良、冷却水泵故障等情况，需及时进行维修和保养。
7. 输水管道堵塞：输水管道由于杂物堵塞、积垢等原因导致水流受阻，影响水轮机的正常运行。
此时需要对输水管道进行清理、检修。
8. 电气系统故障：水轮机的电气系统中，包括发电机、控制系统等部件，一旦出现故障将影响水轮机的正常发电。
需要及时进行电气系统的检修与维护。
二、水轮发电机组的维护方法1. 定期检查水轮机设备的润滑情况，保证水轮机轴承等部件的润滑良好，减少摩擦和磨损。
2. 定期对水轮机的叶轮进行清理，排除叶轮上的杂物，保证叶轮的畅通和正常运转。
3. 定期检查水封、机械密封等设备的密封情况，保证其正常运转，减少泄漏情况的发生。
5. 定期检查冷却系统和输水管道，清理管道堵塞和积垢，保证水轮机的冷却和输水畅通。
6. 定期对水轮机的电气系统进行检查和维护，保证电气系统的正常运转，减少电气故障的发生。
水电厂水轮机主轴密封及排水系统改造浅析
车辆工程与技术NO.01202199车时代AUTO TIME水电厂水轮机主轴密封及排水系统改造浅析包训存（安徽省龙河口水库管理处，安徽六安231360）摘要：水电站中水轮机组主轴密封有多种形式在使用中常出现主轴密封不良造成水导轴承淹没情况影响设备正常运行，机器零件会存在各种问题，本文通过对具体产品的具体分析，对水轮机油轴承及排水系统提出相应改造方法。
关键词：水轮机组；主轴密封；排水系统1问题概况某电站水轮机组：水轮机型号为ZD987-LH-180，发电机型号为SF-J1600，额定转速273r/min ，电站位于干渠渠首。
近几年由于下游渠道加固渠道渗漏量减少，尾水位抬高，造成主轴密封淹没水中。
机组运行时主轴密封旋转产生泵效应，使主轴密封装置内的水产生向上甩力，以及油轴承可能产生的吸水作用，导致水导轴承在内部进水，每次加注的油随水排走，导致下游出现油污染，机组不安全运行，因此有必要对主轴密封及排水系统进行技术改造，经过实地观察和讨论，进行如下技术改造。
2改进优化措施工作原理：在主轴密封装置腔内装设挡水板，通过液位变送器，消除泵效应，排除进入主轴密封装置腔体内的多余渗漏水，从而阻止进入主轴密封装置腔体内的水进入水导油槽。
2.1主轴密封装置腔内装设挡水板，且在油轴承下端装设挡水圆环既围裙（见示意图）（1）导轴承的结构：该电站的导轴承为油浸式轴承，由油箱体、轴承盖、轴瓦、调节螺栓、隔油套等零件组成，用来承受机组运行径向不平衡力，以保护机组安全稳定运行；导轴瓦为六块巴氏合金材料的分块结构；隔油套为油箱的一部分，隔油套的高度与油领高度差为9cm ，把支持盖的积水与油隔开，保证进入主轴密封腔内的水不流入油箱，确保轴承的安全；轴承用L-TSA46号汽轮机油作用润滑剂，轴承的油位应保持在设计位置，均为瓦面的1/2-2/3处，每次加注油成本约为100元。
（2）改进方法：油轴承槽下端设置挡水围环（围裙），挡水圆环采用厚为3mm ，高为100mm的不锈钢圆弧钢板通过螺栓焊接加固，沿油轴承槽下端一圈，用以围挡主轴密封渗漏的径向水流；在挡水围环内设置挡水板，挡水板的直径小于挡水围环直径约3mm ，挡水板采用厚10mm的不锈钢板，采用两块分瓣半圆弧，每瓣内攻丝，水机轴返厂，开宽20mm ，深3mm的圆槽，安装时两分瓣半圆弧用直径16毫米不锈钢螺栓卡住在水轮机轴圆槽上，用以挡住主轴密封渗漏轴向水流，以防渗漏轴向进水导油槽内，详见示意图。
主轴密封运行缺陷
顶部封 往 橡胶 密 封 圈 上 的
,
,
“
”
型水槽顶部开宽
深 巧
。
沟槽 水 孔 数 与 旧 密 封 圈上 的 孔 数
,
, ,
心 力 作用 下 将 橡 胶 密 封 圈 挤 向外 侧 而 进 人 密 封 盖
,
一致
。
橡胶 密 封 圈 接 成 整 圆 后 将 橡 胶 密 封 圈 及 转
主轴密封充水试验 在水压 为
,
‘
一
碗
,
了
块立 面肋 板
。
新 顶 盖 的外 圆 高度 尺 寸 不 变
、 、
、
,
但顶 盖 内 圆 与 主 轴 密 封 支 持 座 的 尺 寸及 联 接 结 构 发
生 了改 变 水 轮 机 大 轴 主轴 密 封 支 架 密 封 盖 装 橡
,
胶 密 封 圈 部 分 密封 盖 材 质 改 用 不 锈 钢 胶 密封 圈 的结 构 和 尺 寸 保 持 不 变
,
动直致被 卡死
口
快 速 闸门的开启
,
工作
,
号 机 并 网发 电
。
致 此 抢 修工作 全部结束
,
防范处 理施
将原安装 的两 根 限位杆 改 为安装 四 根 限位
杆 使 橡 胶 密封 圈 得 到 更 好 的 定 位 效 果 使 橡 胶 密封
, ,
原 因分析
橡 胶 密封 圈烧焦 缺 口 的原 因 尾水水位过高 尾水水位 为甲
,
。
机 组解 列停 机
经 下 闸抽 水 后
,
与密 封 支 架 联 接 且 位 于 橡 胶 密 封 圈 的 上 面 密 封 盖 位于 密封支持座 的上 面 密 封支 持座 联 接法 兰 位 于
水轮机主轴密封漏水的故障分析及处理
水轮机主轴密封漏水的故障分析及处理翟建平;廖焕华【摘要】简述水轮机主轴密封的结构与工作原理,分析主轴密封漏水的原因.通过改造原主轴密封供水管路,提高主轴密封水压力等,解决了主轴密封漏水偏大的问题.改造后的主轴密封运行平稳,漏水量在设计范围之内.%The working principle and structure of hydro-turbine main shaft seal were presented. The seal leakage reason was analyzed. By converting original seal water piping and improving seal water pressure,the relatively severe water leakage problem was solved. The converted main shaft seal runs smoothly,and the leakage amount is under the design range.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2011(036)012【总页数】4页(P104-106,116)【关键词】水轮机;主轴密封;漏水【作者】翟建平;廖焕华【作者单位】湖北省电力公司电力试验研究院湖北武汉430077;国电集团老渡口水电厂湖北恩施445000【正文语种】中文【中图分类】TH136;TK730国电老渡口水电厂装有2台45 MW机组，2008年7月和9月相继投产发电。
水轮机型号为HLA801-LJ-296，额定功率为46.5 MW，额定转速为214.3 r/min，设计流量为60 m3/s。
但自机组投运以来主轴密封无法正常顶起，水轮机顶盖处漏水较大，自排已无法让水轮机顶盖的水位降低。
为了避免水淹厂房的事故发生，在每台机组上加装了2台潜水泵排水，但汛期的运行记录显示，该缺陷仍严重限制了水电厂超发能力，损失了大量的发电量并对机组的安全运行带来隐患。
水电厂水轮机主轴密封的优缺点分析
水电厂水轮机主轴密封的优缺点分析摘要：水轮机主轴密封是对水轮机起保护作用的一种装置，这种装置一般被安装在水导轴承的下游侧，安装上水轮机主轴密封能够减少主轴与其他部件之件漏水的总量，这种装置还可以避免转轮室内产生的压力水顺着主轴流淌到导水装置中，有可能会喷到水导的润滑油中，从而会对水导的冷却产生影响，如果漏的水多还有可能会淹入厂房。
所以说，水轮机的主轴密封在水电厂中处于非常重要的位置。
本文主要对水电厂水轮机的主轴密封进行一定的讨论，分析出它的优缺点，同时针对传统的密封方式给出其他的密封原理并分析，给出具有较好的密封效果的水轮机主轴密封。
关键词：水轮机；主轴密封；优缺点近年来我国经济持续稳定发展，在发展的同时，对供电的需求也不断提高，而现如今电力生产的主要渠道是通过水电厂。
水电厂如今和人们的生活密切相连。
在水电厂中，水轮机是其重要的组成部分，而对水轮机来说，主轴密封是不可缺少的重要部件。
但是主轴密封容易出现故障，其安全性没有得到非常好的保障，所以这个问题也是目前国内水电行业亟待解决的问题。
目前水轮机通常会在高压、高速的环境下进行工作，这对水轮机的工作又造成了非常大的压力，其中的密封件容易受到水中的泥沙磨损，漏水的现象时有发生，这使得工作效率急剧下降，可靠性也随之降低，所以需要定时的更换密封件。
针对出现的这种状况，水轮机的主轴密封才开始出现，它的出现代替了传统的水轮机密封元件，能够使水轮机正常运作，且提高了工作效率和质量。
一、水轮机主轴密封的意义和分类1.水轮机是一种能量转化机器，是通过一定的方式将水能转化为转轮旋转的机械能，产生机械能之后，再通过转轮的旋转驱动发动机产生电能。
水轮机的动力来源于水，由于我国的地势特点以及河流特点，河流中的泥沙较多，尤其是在雨季，较多的泥沙会给传统的密封方式带来破坏。
很多密封方式在使用一段时间之后会产生严重的磨损，从而影响正常的使用，开始出现漏水的现象。
水轮机的主轴密封能够对水轮机起到保护作用，这种装置的使用能够保证水轮机正常运行，它能够有效的阻挡水流从主轴与顶盖之间间隙上溢，能够防止水轮机导轴承及顶盖被淹，能够维持轴承和机组的正常运行。
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中国科技信息 2019 年第 15 期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2019 DOI：10.3969/j.issn.1001- 8972.2019.15.030
可实现度
可替代度
link 西藏满拉水电厂
appraisement
存在问题及处理情况
（1）2015 年 6 月，3 号 机 组 在 工 作 时， 产 生 焦 味。 通过检查后得出结果是密封水压太大所引发的，于是减小主 轴密封水管内的开关，让密封水压降低。操作之后，但是焦 味还是没有变淡的迹象，并且出现水箱密封水变浑的问题， 于是相关人员增大阀门，焦味减小，但机组没工作多久， 就发现了在密封的地方具有喷射状漏水的情况。于是立马 和调度中心取得了联系，在征得其同意后，进行了停机处 理，方便观察主轴密封漏水的缺陷。在停机后，通过检查发 现水是从转环与主轴密封支座中喷出的，喷水口弧长度在 20 ～ 30mm 之间。通过下闸抽水后，利用低压气把橡胶密 封圈处顶起。拧开转环与主轴密封支座之间的螺栓，让转换 升高，就可以清楚地看到在看到转环和密封圈相互连接的区 域有着大小不一的焦化裂纹，并发现了一个缺口。它的长度 在 20 至 30mm，深度为 2 至 3mm。把密封圈拿出来检查， 并没有出现另外的问题。通过分析对橡胶密封圈展开更换， 回装前把新的密封圈固定在销孔的最高处，封圈内的“V”
行业曲线 industry
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索 朗 水轮机主轴密封运行缺陷与解决方法
某水电厂的水轮机组主轴密封在运转中，曾几次出现了 密封漏水过多、橡胶米粉圈烧焦等问题。为此，本文从该水 电厂水轮机存在的问题及处理情况入手，对问题出现的原因 以及对应的解决措施展开探究。
某 水 电 厂 装 有 4 台 混 流 式 水 轮 发 电 机 组， 机 组 的 总 装 机 容 量 达 到 了 1200MW。 之 前 4 台 发 电 机 组 型 号 为 HLA286A － LJ － 800。在 2014 年，3# 机水轮机更换成 为 了 HLA773a － LJ － 800 的 水 轮 机， 它 的额定出力为 307MW，额定流量为 580m3/s，额定转速为 75r/min，额 定水头为 59.4m。其他数据与原来的型号大致相同。在更换 水轮机时，主轴密封与顶盖内圆的联接结构与大小出现了一 定的变化，但是水轮机大轴、橡胶圈封圈的大小与结构、回 转轮等没有变化。为了在维修时更加方便，回转环利用螺栓 与密封支架连在一起，并放置于橡胶密封圈之上。在正常运 转时，主轴密封会有少许水渗出，并从橡胶密封环与回转环 抗磨块中流出，利用座环与顶盖上的排水孔排出。
橡胶密封圈有缺口被烧焦的原因
（1）机组振动，主轴密封含沙量大与水压过高，从而 使得橡胶密封圈出现了缺口。
（2）操作不正确。如果闻到橡胶密封圈出现焦味时，错 误的认为是主轴密封水压太大而造成的，从而为了降低水压而 使得阀门的开口更小，使得橡胶密封圈的烧焦情况更为严重。
（3）尾水水位太高。当橡胶密封圈出现异味时，尾水 水位处于 168 至 172m，与其相连的转轮室水压远远大于密 封区域的水压，在密封及其支座间隙中间的水流冲击下，通 过机组与尾水水压的作用，把橡胶密封圈冲向外部，并达到 密封盖水槽中，和主轴密封水融合在一起，使得密封盖水槽 中的压力不断增加，加强了转环和橡胶密封圈中的摩擦力， 使得橡胶密封圈被烧焦。出现密封盖水槽中水压过高的因素 与密封水自身的压力没有关系，而与尾水水位太高相关。尾 水中的水压超过了密封水压，于是产生了“反压”的情况。 在提升了阀门打开程度后，超过密封水压的尾水又倒流到 169m 层水箱中，从而降低了密封盖水槽中的压力，这也可 以从密封水边浑浊证实。
型水槽最高处弄出一个宽 20mm，深 15mm 沟槽，它的水 孔数量和原来的密封圈上的要保持相同。回装完毕后，进行 充水测验，让水压位于 0.03 ～ 0.05MPa 后，转环和密封 圈的接触情况良好，漏水处于正常情况。投入使用后，能够 正常工作，抢修工作完毕。
（2）2017 年 8 月时，在检查过程中发现 2 号机组的 主轴密封漏水提升，顶盖水位持续上涨（此时水头 54.65， P=270MW）。 通 过 水 泵 排 水、 改 变 主 轴 密 封 水 压 后， 依 然无法减少主轴密封的漏水量。在增多水泵抽水时，把 2 号 机 组 的 负 荷 改 变 为 270MW － 200MW － 150MW － 90MW － 30MW， 之 后 再 升 为 250MW， 通 过 观 察， 能 够发现排水量几乎与漏水量相同。按照主轴密封的漏水状 况，能够申请停机处理漏水较大的问题。通过下闸抽水后， 能够发现喷水口弧长为 50 ～ 60cm，转环与密封支座中的 圆形橡胶被水冲出，能够看到转环与主轴密封支座的 36 颗 M16×35 螺栓（A3），其中有 13 颗已经被剪断。把转环与 主轴密封支座上的螺栓拧开后，吊起转环，取出断留在螺孔 中的剩余螺栓。通过低压顶起橡胶密封圈，此时，能够发现 在 +X 方向橡胶密封圈固定销处的橡胶密封圈被卡死，取出 后发现没有其他问题，对定位销处展开修磨，回装橡胶密封 圈，并更换强度更高的螺栓。维修完成后，投入正常使用。
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CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Aug.2019·中国科万～ 30 万◎
400N/mm；（3）机组在运转中交变应力导致螺栓被剪断； （4）转环与主轴密封圈的 Φ4mm 盘根脱离应有位置，从 而使得螺栓承受了全部外力，造成了连接面摩擦力减少，从 而使得转环变得松弛，使得螺栓被剪断。
原因分析 主轴密封漏水过多的原因
2.1.1+X 方向的橡胶密封圈被卡死。橡胶密封圈销孔作 为橡胶与金属相连，由于转环的不断运动，在外力的作用下 橡胶密封圈销孔逐渐出现了变形，使得橡胶密封圈无法进行 上下的灵活运动而导致卡死。
2.1.2 转环与主轴密封圈相连的螺栓被剪断 （1）在紧固螺栓的过程中，预紧力矩太大，其预紧力 矩为 149N·m，但是作业人员使用的是电力扳手，其力矩 为 300 至 600N·m。预紧力太大，十分容易让螺栓被拉断； （2）之前使用的 A3 螺栓强度上无法满足要求，它的机械性 能等级只有 4.8 级，屈服强度为 320N/mm2，抗拉强度有