專利名稱：混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封。
背景技術(shù)：
混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在旋轉(zhuǎn)工作時，有少量水會從轉(zhuǎn)輪與下止漏環(huán)之間的間隙流出，造成容積損失。因此需要在轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)之間設(shè)計非接觸式密封結(jié)構(gòu)，抑制下環(huán)與下止漏環(huán)之間的間隙流，降低容積損失，提高機(jī)組效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠抑制下環(huán)與下止漏環(huán)之間的間隙流，降低容積損失，提高機(jī)組效率的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封，本實用新型的技術(shù)方案為:根據(jù)轉(zhuǎn)輪工作時的旋轉(zhuǎn)方向(9)確定轉(zhuǎn)輪(8)下環(huán)密封面(2)上的旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(I)是左旋還是右旋:如果轉(zhuǎn)輪(8)的旋轉(zhuǎn)方向(9)為俯視順時針旋轉(zhuǎn)，則在轉(zhuǎn)輪(8)下環(huán)密封面(2)的旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(I)為右旋，在下止漏環(huán)(4)上的固定螺旋密封槽(7)為左旋；如果轉(zhuǎn)輪(8)旋轉(zhuǎn)方向(9)俯視逆時針旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)輪(8)下環(huán)密封面(2)為左旋螺旋槽
(1)，下止漏環(huán)(4)上為右旋螺旋槽(7)。在轉(zhuǎn)輪(8 )下環(huán)密封面(2 )上設(shè)計旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(I)，在下止漏環(huán)(4 )密封面(6 )上的相應(yīng)位置設(shè)計與轉(zhuǎn)輪下環(huán)密封面(2)方向相反的固定螺旋密封槽(7)，從而形成轉(zhuǎn)輪
(8)與下止漏環(huán)(4)之間的螺旋迷宮密封。下環(huán)(3)旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(I)的以下參數(shù):螺旋頭數(shù)、螺旋角α P螺距Pp螺紋寬度Wp螺紋深度4以及下止漏環(huán)(4)固定螺旋密封槽(7)的以下參數(shù):螺旋頭數(shù)、螺旋角a s、螺距Ps、螺紋寬度Ws、螺紋深度ds需要根據(jù)水輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速、水輪機(jī)工作水頭范圍、轉(zhuǎn)輪(8)與下止漏環(huán)(4)之間的間隙(5)大小、轉(zhuǎn)輪外徑以及止漏面配合高度h來確定。本實用新型的技術(shù)效果如下:I)本實用新型首次將螺旋迷宮密封應(yīng)用在混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪(8)與下止漏環(huán)(4)之間的密封上，通過采用合適的結(jié)構(gòu)設(shè)計有效達(dá)到非接觸密封的目的；2)本實用新型首次根據(jù)水輪機(jī)工作主要參數(shù)(額定轉(zhuǎn)速、工作水頭)、轉(zhuǎn)輪(8)與下止漏環(huán)(4)配合的主要尺寸(間隙(5)大小、轉(zhuǎn)輪外徑、止漏面配合高度)來確定螺旋密封槽的主要參數(shù)；3)本實用新型通過反向螺旋密封槽(I) (7)的聯(lián)合作用，使得轉(zhuǎn)輪(8)在旋轉(zhuǎn)過程中，螺旋迷宮密封能夠形成紊流，有效阻止水流從下環(huán)(3)與下止漏環(huán)(4)之間的間隙(5)進(jìn)入下游，起到非接觸密封的目的。

[0012]圖1.混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)螺旋迷宮密封整體結(jié)構(gòu)圖2.混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)配合圖圖3.轉(zhuǎn)輪下環(huán)螺旋密封槽結(jié)構(gòu)圖圖4.下止漏環(huán)固定螺旋密封槽結(jié)構(gòu)圖
具體實施方式
如圖1所示，首先需要根據(jù)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)方向確定螺旋密封槽的方向:如果轉(zhuǎn)輪8的旋轉(zhuǎn)方向為俯視順時針旋轉(zhuǎn)，則按照圖3所示在轉(zhuǎn)輪8下環(huán)密封面2設(shè)計右旋螺旋槽1，按照圖4所示在下止漏環(huán)4相應(yīng)位置設(shè)計左旋螺旋槽7，如果轉(zhuǎn)輪8旋轉(zhuǎn)方向相反，則在圖3中的轉(zhuǎn)輪8下環(huán)密封面2設(shè)計左旋螺旋槽I在圖4中下止漏環(huán)4密封面6上設(shè)計的右旋螺旋密封槽7。這樣如圖2所示，轉(zhuǎn)輪8下環(huán)密封面2上的螺旋密封槽I與下止漏環(huán)上4密封面6上的螺旋密封槽7組成了螺旋迷宮密封。在設(shè)計螺旋密封槽I時應(yīng)根據(jù)水輪機(jī)額定轉(zhuǎn)速、水輪機(jī)工作水頭范圍、轉(zhuǎn)輪8與下止漏環(huán)4之間的間隙5大小、轉(zhuǎn)輪外徑以及止漏面配合設(shè)計確定轉(zhuǎn)輪8下環(huán)3螺旋密封槽I的螺旋頭數(shù)、螺旋角a p螺距h、螺紋寬度螺紋深度4等主要參數(shù)以及下止漏環(huán)4螺旋密封槽7的螺旋頭數(shù)、螺旋角Cis、螺距Ps、螺紋寬度Ws、螺紋深度ds。在附圖中我們以轉(zhuǎn)輪是俯視順時針旋轉(zhuǎn)為例進(jìn)行說明(當(dāng)轉(zhuǎn)輪逆時針旋轉(zhuǎn)螺旋方向與此相反)，通過附圖1、2可以看出，在轉(zhuǎn)輪8處于俯視順時針旋轉(zhuǎn)工作的狀態(tài)下，水流進(jìn)入下環(huán)3與下止漏環(huán)4之間的間隙5時，在下環(huán)3旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽I與下止漏環(huán)4方向相反的固定螺旋密封槽7的作用下，會產(chǎn)生與流動方向相反的渦流，并形成紊流，產(chǎn)生壓力，阻止水流進(jìn)一步進(jìn)入該間隙5，從而有效地起到了密封的目的。
權(quán)利要求1.一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封，其特征是:根據(jù)轉(zhuǎn)輪(8)的旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(I)布置在轉(zhuǎn)輪(8 )下環(huán)密封面(2 )上面，與下環(huán)(3 )相反方向的固定螺旋密封槽(7 )布置在下止漏環(huán)(4 )相對應(yīng)的密封面(6 )上面，轉(zhuǎn)輪(8 )在旋轉(zhuǎn)工作時，布置在轉(zhuǎn)輪(8)下環(huán)密封面(2)上的旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(I)與下止漏環(huán)(4)密封面(6)上的固定螺旋密封槽(7)形成螺旋迷宮密封，通過轉(zhuǎn)輪(8)旋轉(zhuǎn)時在螺旋迷宮密封形成的紊流，阻止水流從下環(huán)(3)與下止漏環(huán)(4)之間的間隙(5)進(jìn)入下游，達(dá)到密封的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封，其特征是:在轉(zhuǎn)輪(8)下環(huán)(3)上布置旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽(1)，螺旋方向當(dāng)轉(zhuǎn)輪(8)俯視順時針旋轉(zhuǎn)時為右旋，轉(zhuǎn)輪(8)俯視逆時針旋轉(zhuǎn)時為左旋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封，其特征是:在下止漏環(huán)(4)密封面(6)上布置固定螺旋密封槽(7)，螺旋方向當(dāng)轉(zhuǎn)輪(8)俯視順時針旋轉(zhuǎn)時為左旋，轉(zhuǎn)輪(8)逆時針旋轉(zhuǎn)時為右旋。
專利摘要本實用新型提供一種混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪下環(huán)與下止漏環(huán)的螺旋迷宮密封。該結(jié)構(gòu)通過在轉(zhuǎn)輪下環(huán)密封面上布置旋轉(zhuǎn)螺旋密封槽，在下止漏環(huán)密封面上布置與轉(zhuǎn)輪下環(huán)相反方向的固定螺旋密封槽。通過轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時在螺旋迷宮密封形成的紊流，阻止水流從下環(huán)與下止漏環(huán)之間的間隙進(jìn)入下游，起到密封的目的。
文檔編號F03B11/00GK203067160SQ20122067300
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者李任飛, 吳喜東 申請人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司, 哈爾濱大電機(jī)研究所, 國家水力發(fā)電設(shè)備工程技術(shù)研究中心