轴流式水轮机结构及怎样主轴密封
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发布时间：2022-04-25 14:37
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热心网友
时间：2023-10-09 10:54
其主轴密封现通常采用水压式端面密封
热心网友
时间：2023-10-09 10:54
轴流式水轮机转轮由转轮体、叶片、泄水锥组成，叶片数少于混流式，叶片轴线与水轮机轴线垂直。
在同样的水头下，它的过流能力比混流式大，气蚀性能较混流式差。根据其转轮叶片在运行之中能否转动，又可分为轴流转浆式和轴流定浆式两种。
轴流定桨式水轮机的叶片固定在转轮体上，叶片安放角度不能在运行中改变，效率曲线较陡，适用于负荷变化小或可以用调整机组运行台数来适应负荷变化的电站。优点：结构简单，造价较低。缺点：在偏离设计工况时效率会急剧下降。根据其特点，一般用于出力较小，水头较低以及水头变化幅度较小的水电站。
轴流转桨式水轮机是奥地利工程师卡普兰在1920年发明的，故又称卡普兰水轮机。其转轮叶片一般由装在转轮体内的油压接力器操作，可按水头和负荷变化作相应转动，以保持活动导叶转角和叶片转角间的最优配合，从而提高平均效率，这类水轮机的最高效率有的已超过94%。但是，这种水轮机需要一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
轴流式水轮机转轮主要包含转轮轮叶、转轮轮毂、泄水锥三部分组成。
水轮机主轴密封因轴承结构不同而有多种型式,如橡胶轴承,则在轴承润滑水箱上部装置密封部件,以防止润滑水流失；如透平油润滑的轴承,则在轴承下部主轴上需装置密封部件以防止水流流入轴承油箱。此外尚有当机组停机或检修轴承时,为防止尾水往机坑内泄漏而安装的密封装置，称为检修密封。
图5-24 水压式端面密封装置
1—支承环；2—密封环；3—橡皮条；4—检修密封围带；5—衬板
密封装置的结构型式很多,图5-23是常用的水润滑轴承水箱橡胶平板密封装置结构简图,这种密封机构避免了主轴的磨损,结构简单,容易更换,而且具有自动封闭密封面因磨损而出现的间隙,摩擦系数小,适应较大的压力变化范围等优点,但当机组摆度过大或密封面调整不良时,漏水量将会增加,这在安装调试时应予以注意.
油轴承的主轴密封装置在轴承下面,区域狭窄,造成检修工作不便,中、小型机组检修时几乎都需拆卸轴承,大型机组检修时工作条件也很差,所以要求密封结构简单、维修量小,而端面密封具有以上优点,因此近几年来得到广泛应用。图5-24是水压式端面密封的两种结构型式。图中(a)的结构适用于水头较低,河流含泥沙较少的机组。密封环2安装在支持环1上,靠水压力和环的重量将2压紧在衬板5上,衬板5和主轴一道运动,当需要停机检修轴承时,可将密封围带4充以高压空气使围带变形压紧在主轴法兰侧面以阻止水流流入。图中(b)的结构来自外界引入压力水使密封端面贴合而起封水作用,这种型式宜用于水中含泥沙较多的机组及漏水量较大的高水头机组。
