主轴密封方式

水轮机主轴密封的几种形式

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。

一、水轮机主轴检修密封。

检修密封是水轮机检修时候工作的一种密封，它是在停机或检修水轮机工作密封和水导轴承时需要的一种轴承密封，它防止在尾水位较高时倒灌进入机坑内。检修密封按其结构型式可以分为空气围带式、机械式和抬机式检修密封。但在实际中大多数运用空气围带检修密封。它主要由固定环和橡胶空气围带组成，在工作时，向空气围带充入0.4～0.7Mpa的空气压力，使空气围带橡皮膨胀，报紧主轴，防止水进入;当开机时，将空气围带里的压缩气体排除，使其收缩，让空气围带与主轴之间保持1.5～2mm的间隙。该检修密封结构简单，操作容易，密封效果好，大多数机组检修密封都用此种结构。

二、水轮机主轴密封工作密封。

工作密封按照密封结构型式可以分为：

(一)平板密封。平板密封有单层平板密封和双层平板密封，单层平板密封主要是利用单层橡胶板与固定在主轴上的不锈钢转环端面形成密封，靠水压力进行密封，其结构简单，但密封效果没有双平板密封效果好，使用寿命也没有双平板密封长。双层平板密封效果好，但其结构复杂，抬机时漏水，目前在中小型轴流机组中还应用。

(二)径向密封。径向密封它是由若干块扇形碳精块在钢扇形块内靠弹簧紧压在主轴上，形成一层层的密封，在密封圈内开有小排水孔，将漏出的水由此排出，它主要是在清洁水中密封，在含泥沙水中其耐磨性较差。这种密封结构复杂，安装检修困难，弹簧性能不易保证，磨擦后径向自调量小，所以现在已经基本淘汰被端面密封所代替。

(三)盘根密封。盘根密封是由底封环、盘根、水封环、水封管和压盖等部件组成，它主要是靠底封环和压盖压紧套在中间的盘根，起到密封作用。该密封在小型卧式机组中使用比较普遍。

(四)端面密封。端面密封有机械式和水压式两种。机械端面密封它是依靠弹簧将装有圆形橡胶块的圆盘拖起，使圆形橡胶块和固定在主轴上的不锈刚圆环紧贴起到密封作用。橡胶密封环固定在水轮机的顶盖(或支持盖)上，该种密封结构简单，好调整，但弹簧受力不均匀，

容易发生偏卡，磨损，密封性能不稳定。

(五)迷宫环密封。迷宫环密封是近年来出现的一种新型密封。其工作原理是在在水轮机转轮顶部设有泵板装置，由于泵板的吸出作用，主轴法兰始终处于大气之中，轴与轴封间不接触并只有一层空气，该密封有极长的寿命。该主轴密封为不接触迷宫型，由紧靠着轴上的转动套、密封箱和主轴密封排水管等部件组成。在水轮机正常运行情况下，整个负荷范围内密封盒上无水压。转轮上的泵板随转轮一起旋转防止水和固体进入主轴密封，同时泵板排水管防止沙或固体物质积在水机顶盖下，并将透过上止漏环的少量漏水通过泵板排水管排至尾水。

在起动和关闭速度降低情况下，水压可能达到轴封，此时由于迷宫环状密封箱的扩散作用使漏水压力大幅度下降，同时位于每个迷宫环之间的主轴密封排水管可有效地防止水漏在封密箱上，并将渗漏水排至电站集水井。该种新型密封已逐步被推广，在多个电站中被应用，且运行效果较好。