一种水电站导叶下密封结构的制作方法

1.本实用新型属于导叶技术领域，特别涉及一种水电站导叶下密封结构。


背景技术：

2.水轮机(hydroturbine)是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电，作完工的水则通过尾水管道排向下游。其中，导叶的作用是在水轮机工作时控制水的流量，并且水形成一个环状的量。
3.水轮机在运作的工作中，水中的泥沙会对水轮机导叶下密封产生磨损，特别是高水头、机组年利用小时数偏高、硬泥沙的水电站的导叶下密封的磨损情况更为严重。又因现有水轮机导叶下密封为单密封，所以水轮机导叶下密封在使用过程中极易损坏继而发生漏水，如果不及时进行改造，每年均需对各台机组进行大修，不仅将投入大量的人力、物力，以及因较长检修工期所带来的电量损失，同时，电站将长期面临巨大的安全隐患。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型公开了一种水电站导叶下密封结构，包括轴颈，以轴颈为中心点依次向外扩散设有厚壁轴套、导叶结构，所述厚壁轴套与轴颈之间设有密封圈，所述厚壁轴套沿自身竖向中心线对称设有水平线高于导叶结构的密封槽，所述密封槽内卡接有y形密封块。
5.进一步地，所述y形密封块包括依次连接的固定块、v形块，所述固定块靠近密封槽，所述固定块远离密封槽的一端设有v形块。
6.进一步地，所述密封圈为o形。
7.进一步地，所述y形密封块、密封圈的材质均为聚醚聚氨酯材质。
8.进一步地，所述密封槽为长方形。
9.进一步地，所述导叶结构沿自身竖形中心线依次向外扩散设有导叶内盘、内层导叶、导叶中盘、外层导叶、导叶外盘，所述导叶内盘设置于厚壁轴套上，所述导叶外盘上设有安装组件。
10.进一步地，所述导叶内盘、导叶中盘、导叶外盘的横向中心线一致。
11.进一步地，所述安装组件包括安装螺栓、连接螺栓；
12.所述导叶外盘沿自身竖向中心线对称设有方形槽，所述方形槽上穿设有安装螺栓；
13.所述导叶外盘沿自身竖向中心线对称设有弧形槽，所述弧形槽内穿设有连接螺栓，所述方形槽、弧形槽均布在导叶外盘上。
14.进一步地，所述方形槽内设有安装孔，所述安装螺栓与安装孔螺纹连接。
15.进一步地，所述弧形槽内设有连接孔，所述连接螺栓与连接孔螺纹连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
17.1)本实用新型采用两道密封，形成两道防线，减少了导叶下密封与泥沙的接触，因而增强了导叶下密封的可靠性和使用寿命，减缓了泥沙对水轮机导叶下密封的磨损，也为水电站长期安全稳定运行奠定了坚实的基础，还减少了维修成本。
18.2)本实用新型中的y形密封块能将大部分泥沙向外旋出，起到初步密封的作用，而且能减少泥沙对密封圈的磨损，就算有少量的泥沙进入到厚壁轴套和轴颈之间，密封圈也能将泥沙挡住，起到完全密封的作用，实现了良好密封的技术效果，整个结构的实用性也更佳。
19.3)本实用新型中的y形密封块因延伸端向外，所以在有水压后会向轴方向膨胀，压力越大密封圈与轴颈贴合越紧，因而使用寿命非常可靠。
20.本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
22.图1示出了根据本实用新型实施例的结构示意图；
23.图2示出了根据本实用新型实施例的导叶结构的示意图；
24.图3示出了根据本实用新型实施例的密封圈的示意图；
25.图4示出了根据本实用新型实施例的密封槽的示意图；
26.附图标记：1导叶内盘，2内层导叶，3导叶中盘，4外层导叶，5导叶外盘，6轴颈，7密封圈，8厚壁轴套，9密封槽，10y形密封块，101固定块，102v形块，11方形槽，12安装孔，13安装螺栓，14弧形槽，15连接孔，16连接螺栓。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.图1示出了根据本实用新型实施例的结构示意图。如图1所示，一种水电站导叶下密封结构，包括轴颈6，以轴颈6为中心点依次向外扩散设有厚壁轴套8、导叶结构，所述厚壁轴套8与轴颈6之间设有密封圈7，所述厚壁轴套8沿自身竖向中心线对称设有水平线高于导叶结构的密封槽9，所述密封槽9内卡接有y形密封块10，所述导叶结构上设有安装组件。
29.本实用新型的水电站导叶下密封结构，通过y形密封块10能将大部分泥沙向外旋出，起到初步密封且防磨损的作用，就算有少量的泥沙进入到厚壁轴套8和轴颈6之间，密封圈7也能将泥沙挡住，两道密封，形成两道防线，增强了密封的可靠性，减缓了泥沙对水轮机
导叶下密封的磨损，为水电站运行提供了保障，也减少了维修成本。
30.具体的，厚壁轴套8可选但不限制于铜基镶嵌自润滑轴套；铜基镶嵌自润滑轴套的承载能力高，耐磨性能好，摩擦系数小。
31.在一些实施例中，所述y形密封块10包括依次连接的固定块101、v形块102，所述固定块101靠近密封槽9，所述固定块101远离密封槽9的一端设有v形块102；因v形块102受压后会向轴方向膨胀，并依次传递给固定块101、厚壁轴套8，所以压力越大，厚壁轴承向轴颈6传输的力也越大，也使密封圈7与轴颈6贴合越紧，因此密封圈7的密封性会更佳。
32.图3示出了根据本实用新型实施例的密封圈7的示意图。如图3所示，在一些实施例中，所述密封圈7为o形；o形密封圈7能周向贴合厚壁轴承和轴颈6，从而加强密封性，实现良好密封的。
33.在一些实施例中，所述y形密封块10、密封圈7的材质均为聚醚聚氨酯材质；由聚醚聚氨酯材质制作的y形密封块10和密封圈7的抗磨性高，因而减缓了泥沙对水轮机导叶下密封的磨损，为水电站安全运行提供了保障，也减少了维修成本。
34.图4示出了根据本实用新型实施例的密封槽9的示意图；如图4所示，在一些实施例中，所述密封槽9为长方形；长方形密封槽9便于卡接固定块101，从而限制y形密封块10的位置。
35.图2示出了根据本实用新型实施例的导叶结构的示意图。如图2所示，在一些实施例中，所述导叶结构沿自身竖形中心线依次向外扩散设有导叶内盘1、内层导叶2、导叶中盘3、外层导叶4、导叶外盘5，所述导叶内盘1设置于厚壁轴套8上，所述导叶外盘5上设有安装组件；导叶内盘1、内层导叶2、导叶中盘3、外层导叶4、导叶外盘5能使水流旋转，并调节流量，而内层导叶2、外层导叶4能改变水流的入射角度。
36.在一些实施例中，所述导叶内盘1的水平线低于密封槽9的水平线；避免导叶内盘1影响y形密封块10，使y形密封块10顺利将泥沙向外旋出。
37.在一些实施例中，所述导叶内盘1、导叶中盘3、导叶外盘5的横向中线一致，不仅便于制作，还能控制水流方向。
38.在一些实施例中，所述安装组件包括安装螺栓13、连接螺栓16；所述导叶外盘5沿自身竖向中心线对称设有方形槽11，所述方形槽11上穿设有安装螺栓13，所述导叶外盘5沿自身竖向中心线对称设有弧形槽14，所述弧形槽14内穿设有连接螺栓16，所述方形槽11、弧形槽14均布在导叶外盘5上；安装螺栓13穿设在方形槽11内，连接螺栓16穿设在弧形槽14，能便于对整体进行安装固定，便于进行密封防护，整体的实用性更佳；方形槽11、弧形槽14均布在导叶外盘5上，不仅便于对整体进行安装固定，还能保证整体的稳定性。
39.在一些实施例中，所述方形槽11内设有安装孔12，所述安装螺栓13与安装孔12螺纹连接；方形槽11为整体安装提供安装空间，而安装孔12为安装螺栓13提供安装位置。
40.在一些实施例中，所述弧形槽14内设有连接孔15，所述连接螺栓16与连接孔15螺纹连接；弧形槽14为整体安装提供安装空间，而连接孔15为连接螺栓16提供连接位置。
41.水电站导叶下密封结构的工作原理如下：
42.在整个结构运行的过程中，y形密封块10在转动的过程中能将大部分泥沙向外旋出，起到防止o形密封圈7与大量泥沙接触后磨损严重的作用，相当于初步密封，因y形密封块10的延伸端远离厚壁轴套8，所以在有水压后y形密封块10会向轴方向膨胀，压力越大，o
形密封圈7与轴颈6贴合越紧，因此y形密封块10起到加强o形密封圈7与轴颈6、厚壁轴套8之间的紧密性的作用，使得整体密封性更强，使用寿命可靠，就算有少量的泥沙进入到厚壁轴套8和轴颈6之间，o形密封圈7也能将泥沙挡住，起到完全密封的作用，因y形密封块10和o形密封圈7的材质为聚醚聚氨酯材质，所以在运行的过程中耐磨损，且使用寿命长。因此，两道密封防线，增加了导叶下密封结构的可靠性和使用寿命，不仅减缓了泥沙对水轮机导叶下密封的磨损，还为水电站长期安全稳定运行奠定了坚实的基础。
43.本实用新型通过双密封和材质的改变彻底解决了导叶下密封漏水的重大安全隐患，大大提高了设备的可靠性，保证了水电站的经济效益和安全效益。
44.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，包括轴颈(6)，以轴颈(6)为中心点依次向外扩散设有厚壁轴套(8)、导叶结构，所述厚壁轴套(8)与轴颈(6)之间设有密封圈(7)，所述厚壁轴套(8)沿自身竖向中心线对称设有水平线高于导叶结构的密封槽(9)，所述密封槽(9)内卡接有y形密封块(10)。2.根据权利要求1所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述y形密封块(10)包括依次连接的固定块(101)、v形块(102)，所述固定块(101)靠近密封槽(9)，所述固定块(101)远离密封槽(9)的一端设有v形块(102)。3.根据权利要求1所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述密封圈(7)为o形。4.根据权利要求1所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述y形密封块(10)、密封圈(7)的材质均为聚醚聚氨酯材质。5.根据权利要求1所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述密封槽(9)为长方形。6.根据权利要求1所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述导叶结构沿自身竖形中心线依次向外扩散设有导叶内盘(1)、内层导叶(2)、导叶中盘(3)、外层导叶(4)、导叶外盘(5)，所述导叶内盘(1)设置于厚壁轴套(8)上，所述导叶外盘(5)上设有安装组件。7.根据权利要求6所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述导叶内盘(1)、导叶中盘(3)、导叶外盘(5)的横向中心线一致。8.根据权利要求6所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述安装组件包括安装螺栓(13)、连接螺栓(16)；所述导叶外盘(5)沿自身竖向中心线对称设有方形槽(11)，所述方形槽(11)上穿设有安装螺栓(13)；所述导叶外盘(5)沿自身竖向中心线对称设有弧形槽(14)，所述弧形槽(14)内穿设有连接螺栓(16)，所述方形槽(11)、弧形槽(14)均布在导叶外盘(5)上。9.根据权利要求8所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述方形槽(11)内设有安装孔(12)，所述安装螺栓(13)与安装孔(12)螺纹连接。10.根据权利要求8所述的一种水电站导叶下密封结构，其特征在于，所述弧形槽(14)内设有连接孔(15)，所述连接螺栓(16)与连接孔(15)螺纹连接。

技术总结
本实用新型公开了一种水电站导叶下密封结构，包括轴颈，以轴颈为中心点依次向外扩散设有厚壁轴套、导叶结构，所述厚壁轴套与轴颈之间设有密封圈，所述厚壁轴套沿自身竖向中心线对称设有水平线高于导叶结构的密封槽，所述密封槽内卡接有Y形密封块。本实用新型采用两道密封，形成两道防线，减少了导叶下密封与泥沙的接触，因而增强了导叶下密封的可靠性和使用寿命，减缓了泥沙对水轮机导叶下密封的磨损，也为水电站长期安全稳定运行奠定了坚实的基础，还减少了维修成本。还减少了维修成本。还减少了维修成本。


技术研发人员：刘玮璘 安伟 刘言冬
受保护的技术使用者：国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/9/20