国为公司主营泰迪主轴密封、桨叶密封、阀门密封、接力器密封、导叶密封、空气围带等停机检修密封、油气密封、防雾接触密封、防雾非接触密封、防油接触密封、防油非接触密封、受油气密封、滑动轴承座密封、Y型密封圈、U型密封圈、格莱圈、斯特封、V组密封圈、旋转格莱圈、O型密封圈、O型密封条、泛塞封、导向环、DAS组合密封、GD1000K、骨架油封、高速油封、高压油封、高速高压油封、防尘圈、水封、矩形密封、L型密封、K型密封、Z型油封、星型密封、各种盘根、金属缠绕垫、石墨复合垫、波齿复合垫、齿形垫、钢包垫、四氟垫、四氟包覆垫、非石棉垫、石墨填料、等阀门管道密封产品金属环垫（八角垫、椭圆垫、透镜垫）等各种密封钢圈。各种液压非标系统。下面我们一起来看看常见的水轮机主轴密封。
1基本情况
清江大龙潭电厂装机容量3×12M最大工作水头36m最小工作水头16m设计水头24m。水轮机型号为224834-LJ-280,额定流量66.9m3/s,润定转速250/min。水轮机安装高程45.00m,下游最低发电水位48.51m。水轮机主轴密封分为停机状态密封(俗称检修密封)和运行状态密封(俗称工作密封)两种。其中检修密封为橡胶国带式结构,工作密封为橡胶活塞式结构。工作密封面高程46.867m。
2水轮机主轴密封的作用及工作过程
当机组处干静止状态时,工作密封活塞上腔是无压的,活在活塞座内靠自重沿定位销自由下落到底部。而田带此时己接通0.70.8WPa的压缩空气,其非约束部分受压鼓起,与密封坏紧密接触,从而阻断尾水窜入水轮机顶盖的道道,起到密封作开机时,为避免围带与主轴的磨擦,在机组启动前,开机继电器就使国带排气卸压。同时,为防上国带卸压后尾水大量入顶盖,开机维电器还使0.3Wa压力的清洁水通入密封活塞上腔,使密封活塞与转动环密封面紧密接触,阻断窜水通道,起到密封作用停机时,当主轴完全静止后,停机缝电器使围带通入压缩空气,并关闭密封活塞上腔的压力水。
3故障现象
龙潭水电厂2号机组自投产以来,多次出现下述情况:投运初期,机组开机时,水轮机在开始运转的几分钟内橡胶焦臭味非常浓烈,待机组运转一段时间后,橡胶焦臭味才被机组旋转的气流渐渐吹散,同时会有一些檬胶颗粒被冲进顶盖。经常堵塞和卡住底阀,使排水泵失效。运行一个月后,工作整封装路即出现大量漏水,两台顶盖排水泵难以排除水。后又增加两台临时排水泵,暂时能维持运行,但旾封漏水量大,顶盖泵启动频繁。几乎60秒启动一次。顶盖里经常冲出一些工作密封被磨损的橡胶皮,封装络投运的一年多时间内,发生过多次因密封失效严重漏水,被迫停机抢修,且发生3次水淹水导事故。由于该密封结构复杂,雒护检修极为困难。且相继投产的3号机和1号机也出现同样的问题。于是,公司决定于2006年10月将3台水轮机的主轴密封进行改造
4原因分析
水车室内除电气设备、元件外,其余都是机械构件以及为数极少的橡胶密封材料(如盘根、围带和密封活塞)。在排除电气设备、兀件故障的可能后,能在发热后目烟并散发橡胶焦臭味的就只能是这些橡胶例品。
然而,这些作为水轮机密封用的橡胶密封制品全都安装在水下。就连工作密封活塞,也长期浸泡在水轮机顶盖的积水中,可想而知,这些浸泡在水中的橡胶密封即使与金物体发生运动擦,也不可能发热目烟。换句话说,这些橡胶密封如果发热目烟,一定存在干性或临界干性的运动磨擦。
就大龙潭水电厂机组的情况来说,在水轮机各种密封装路中,存在磨擦运动可能的只有检修密封和工作密封两种。前者有3种情况可能发生运动磨擦:a开机时国带尚未排气卸压。机组就运转起来;b停机时机组尚未静止,国帶就被充入压缩空气;C机组停机期间,由于导水叶漏水过大,机组自转。对于检修密封来说,无论发生哪种运动唇擦,其磨擦面始终浸泡在水中,其结果虽然会损坏图带,却不可能因此产生浓燜。对于后者,它虽然被固定在活塞座里,只能作上下运动,不能作圆周运动和径向运动,但是,转动环却是随主抽一起转动的。
显然,密封活塞存在运动磨擦。但密封活塞是靠清洁水流作为其磨擦面的润滑介质的,因此必须对密封活塞的工况作进一步剖析密封橡皮活塞安装在密封活塞座里,活塞座中均布2根*m的定位销(3),限剜橡皮活塞只能作上下运动,不能作环向运动和径向运动。
E橡皮活塞上下端面之间有8个均布的科皿通流孔。发开机令后,密封活塞上腔接通0.3Ⅶa的清洁水流,使密封活塞与转动坏密封面紧密接触,当活塞与转动接触后,接触面之间就产生了流动的水膜。这时如果机组开始运转,转动坏与活塞的磨擦实质上就是与流动水膜的磨擦。流动水膜不仅保护了密封活塞,还将署擦引起的热量管走，但在密封活塞的工作过程中,也可能出现下面几种情况：
(1)由于我厂机组在空载以下运行时顶盖排水压力为负,即顶盖水是向下吸,如果压力水开启后活塞首先被水压顶紧,通流孔被转动环封堵,在磨擦面间就不能产生流动水膜。此时如果机纽转动,那么在启动初期将出现短时的干性磨擦或临界干性厝擦的情况。机组就会出现焦臭味甚至硏磨成橡胶颚粒；
(2)转动环上的不锈抗磨板脱焊开裂上通,机组在转动时,锋利的板面接口就会削割密封橡皮。顶盖中就会出现橡胶皮；
(3)在运行过程中,漏水量很大,是否与密封活塞有关,如果密封橡皮太硬,压力水不足以使密封橡皮的喇叭口撑开,这样活塞与转动环密封面就不能緊密接触,使清洁水和尾水大量进入顶盖导致机组漏水量增大。
4)停机时,如果压力水关闭后活塞没有复位,卡在顶起位路,那么在下次开机时,活塞没被压力水压紧,这样就在密封活塞与转动环密封面之间形成一定的空间间隙。此时如果机组转动,大量的尾水和清沽水就会涌入顶盖,造成漏水量增大,以至水导被淹。
(5)是否会因非水系底阀卡堵后引水漏走后水系抽不出顶盖积水那么,密封活塞有没有可能卡在顶端呢?为此对密封活塞的受力情况进行分析,转动环在某点的速度方向V是其作圆周运动的切线方向,其磨擦力f的方面与V相反。由力学性质可知,密封活塞工作中所受的力除重力m、水压力P(且P>mg)外,还有由磨擦力产生的力F,且F=f。在F的作用下,密封活塞有随转动环转动的趋势,但受到定位销的约束,于是出现密封活塞与定位销紧紧始合的结果。
由此可见,如果存在定位销倾斜、生锈、或活塞定位销孔变形等不利情况,则密封活塞在机组静止后就有可能卡在顶端。
拆下主轴密封座和密封橡皮后,清楚地看到定位销向机组转动方向弯由,密封活舉橡皮严重轡损,转动环上的不锈钢密封面接口因脱焊向上翘起。可以认为,大龙潭水电厂2号机组在开机时,由于压力水开启后活塞首.先被水压顶緊,通流孔被转动环封堵,使得活塞磨擦山在开机的空载阶段不能产生流动水膜,开机时转动环与活骞
之间出现干擦或临界干磨擦,造成活塞严重发热目烟,并散发出橡胶焦臭味研磨出胶颖粒。机组井网后,随着顶盖水位的上和在机组振动和转轮室水力脉动的交替作用下,水流才逐渐进入磨擦面,磨擦面间的水膜才恢复正常。此时随着负载的增加,漏水量也慢慢的变大。运行中,如果因其它原因导致密封活塞发卡和排水泵底阀
被卡堵,那么,水导也就会被淹。
5技改措施
(1)重新焊接转动环上的不锈钢密封面并加固,接口处理平整光清
(2)定位销由帑8增大到*14m,且改用不锈钢制作,这样徽既增加销钉强度又避免销钉生锈长垢。不会在运行中由于销钉发生弯曲和生锈引起密封橡皮发卡
(3)封堵密封活塞定位销孔端口,减少清洁压力水从定位销孔间流失,保证清洁水压力从而压紧密封活塞
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