專利名稱：雙磁極雙隨動動靜間隙處密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水輪機主軸止水密封的雙磁極雙隨動動靜間隙處密封裝置。
背景技術：
當前，水輪機主軸止水環(huán)還采用橡膠止水密封方式，這種密封方式不但橡膠密封環(huán)磨損快，而且要為橡膠止水環(huán)提供壓力水及潤滑冷卻水，凈化后的水資源浪費極大，并給機組排水系統(tǒng)帶來了極大的工作負擔和維護工作量，目前還沒有有效的技術可以從根本上解決了這一難題，即要將含有泥沙的水密封住，避免進入機組內部中來，又要省去濾水系統(tǒng)或供水系統(tǒng)，節(jié)約大量凈化水資源，并且減少對機組排水系統(tǒng)的檢修維護工作量，極大地延長水輪機主軸止水環(huán)工作周期，為發(fā)電廠提高經(jīng)濟效益，提供可靠的先進技術。
實用新型內容本實用新型的目的是利用磁極和動靜相結合的原理設計一種雙磁極雙隨動動靜間隙處密封裝置，克服上述水輪機主軸止水環(huán)采用橡膠止水密封方式存在的密封效果不理想的問題。
本實用新型的技術方案是采用二級密封設計，一級密封由密封筒座、徑向靜態(tài)槽蓋、徑向轉動充氣橡膠環(huán)、轉動鋁合金磁鐵座環(huán)、多塊高強度磁鐵與分瓣密封體構成徑向轉動磁力隨動密封環(huán)，分瓣的密封筒座固定在頂機蓋上，分瓣的徑向靜態(tài)槽蓋由內外兩個分離槽蓋構成，分別把合成內外兩個圓，內圓把合在旋轉主軸上，外圓固定在密封筒座的上部，徑向轉動充氣橡膠環(huán)放置在徑向靜態(tài)槽蓋內外兩個圓溝槽的底部，多塊高強度磁鐵固定在轉動鋁合金磁鐵座環(huán)上，放置在徑向靜態(tài)槽蓋溝槽內的轉動充氣橡膠環(huán)外，外側連結分瓣密封體，使兩塊分瓣密封體密合成一個整體；二級密封由軸向靜態(tài)導槽座、二級活塞、二級活塞油缸、軸向轉動槽蓋、O型橡膠環(huán)、充氣橡膠環(huán)、轉動鋁合金磁鐵座環(huán)、多塊高強度磁鐵與分瓣密封體構成，軸向轉動槽蓋固定在密封筒座內的旋轉主軸上，充氣橡膠環(huán)放置在軸向轉動槽蓋溝槽的底部，多塊高強度磁鐵固定在轉動鋁合金磁鐵座環(huán)上，放置在軸向轉動槽蓋溝槽內的轉動充氣橡膠環(huán)外，外側連結分瓣密封體，軸向靜態(tài)導槽座固定在頂機蓋上，二級活塞油缸固定在軸向靜態(tài)導槽座外下方，二級活塞下半置于活塞油缸中，上半穿過軸向靜態(tài)導槽座底部置于槽內，其上依次放置分瓣活塞環(huán)、O型橡膠環(huán)、鋁合金磁鐵座環(huán)、分瓣密封體，與軸向轉動槽蓋內的分瓣密封體密合；恒壓油箱置于頂機蓋上，箱內有一活塞，活塞上有一油壓調整塊，油壓調整塊與壓縮空氣管連接；二級活塞油缸、軸向靜態(tài)導槽座由油管與恒壓油箱聯(lián)通。
把徑向靜態(tài)分瓣密封體、多塊高強度磁鐵、鋁合金磁鐵座環(huán)及充氣橡膠環(huán)連接在一起，放入徑向靜止導槽內并進退自如，構成了徑向靜止磁力隨動密封環(huán)。兩個密封環(huán)的外徑和內徑接觸面，通過磁力及充氣橡膠環(huán)的彈力緊靠在一起，從而達到了徑向動靜間隙隨動密封的效果，并且兩個密封環(huán)的密封面，根據(jù)磨損情況還可以進行一定量的自動補償。
軸向磁力隨動密封是將軸向轉動充氣橡膠環(huán)、鋁合金磁力座環(huán)、多塊磁鐵及分瓣密封體連接在一起，放入軸向轉動導槽內，構成軸向轉動磁力隨動密封體；再將軸向靜態(tài)分瓣密封體，多塊高強度磁鐵，鋁合金磁鐵座環(huán)，緩沖橡膠環(huán)及一級環(huán)型活塞放入軸向靜止導槽內，并與二級活塞連在一起，構成軸向靜態(tài)磁力隨動密封環(huán)。動靜兩個密封環(huán)面通過磁力、充氣橡膠環(huán)的彈力和兩級活塞作用力，使其緊靠在一起，從而實現(xiàn)了軸向動靜間隙處的密封效果。
軸向徑向動靜密封環(huán)均有定位螺桿進行圓周定位。根據(jù)機組運行工況要求，兩級液壓油可以用壓縮空氣，整體密封環(huán)上移時，用壓縮空氣。下移時卸壓逆止閥自動打開，達到上下隨動密封目的。水輪機突然抬機時，軸向密封環(huán)相向隨動，達到快速跟蹤，水輪機突然下落，軸向密封環(huán)反向運動，同時，逆止卸壓閥迅速排壓，使密封環(huán)快速縮回。
由于本實用新型采用了新型結構和石墨復合材料做密封體，因此，跟蹤速度高，距離大，緩沖性能好，隨動密封效果極佳；又因為分瓣密封體的自潤滑性能好，耐溫性好，耐磨性強，因此，完全節(jié)省了濾水系統(tǒng)，也大大地減少了對機組的排水系統(tǒng)的維護量。上述發(fā)明完全解決水輪機在運行時產(chǎn)生的主軸擺動瞬時抬機止水效果；也避免水輪機瞬時抬機后迅速落下時，對分瓣密封環(huán)的沖擊，并可大幅度地提高隨動密封的跟蹤速度和跟蹤量，完全可替代了水輪機原止水環(huán)的傳統(tǒng)結構，該發(fā)明也可應用于水泵造船等領域。


圖1雙磁極雙隨動動靜間隙處密封裝置結構示意圖圖2徑向復合分瓣密封體結構示意圖圖3徑向分瓣密封體端面密封結構示意圖圖4軸向復合分瓣密封體結構示意圖圖5液壓、(氣壓)缸結構示意圖其中1、旋轉主軸 2、徑向轉動槽把合螺栓 3、徑向轉動槽蓋 4、徑向轉動定位螺栓 5、徑向轉動充氣橡膠環(huán) 6、徑向轉動鋁合金磁鐵座環(huán) 7、徑向轉動磁鐵 8、徑向轉動分瓣密封體 9、徑向靜態(tài)分瓣密封體 10、徑向靜態(tài)磁鐵 11、徑向靜態(tài)定位螺栓 12、徑向靜態(tài)鋁合金磁鐵座環(huán) 13、徑向靜態(tài)充氣橡膠環(huán) 14、徑向靜態(tài)槽蓋 15、徑向靜態(tài)槽蓋把合螺栓 16、徑向靜態(tài)槽固定螺栓 17、密封筒座 18、恒壓油箱密封蓋 19、油壓調整塊 20、壓縮空氣管 21、油箱活塞 22、O型橡膠密封圈 23、恒壓油箱 24、液壓油25、主供油(氣)管 26、卸壓控制閥 27、密封筒座固定螺栓 28、密封筒座密封圈 29、二級主供油(氣)管 30、二級環(huán)型供油(氣)管 31、二級分路供油(氣)管 32、一級主供油(氣)管 33、一級環(huán)型供油(氣)管 34、一級分路供油(氣)管 35、軸向靜態(tài)導槽座 36、靜態(tài)定位螺栓 37、軸向靜態(tài)鋁合金磁鐵座 38、軸向靜態(tài)高強度磁鐵 39、軸向靜態(tài)分瓣密封體 40、軸向轉動分瓣密封體 41、軸向轉動磁鐵 42、軸向轉動鋁合金磁鐵座環(huán) 43、軸向轉動定位螺栓 44、軸向轉動充氣橡膠環(huán) 45、軸向轉動把合螺栓 46、軸向轉動槽蓋 47、O型徑向蓋密封橡膠環(huán) 48、軸向蓋O型橡膠密封圈 49、軸向轉動座環(huán)O型密封橡膠圈 50、軸向靜態(tài)座環(huán)O型密封橡膠圈 51、緩沖O型橡膠環(huán) 52、一級活塞環(huán)O型橡膠圈 53、一級分瓣活塞環(huán) 54、二級活塞 55、二級活塞油缸 56、二級活塞O型橡膠密封圈 57、靜態(tài)槽座固定螺栓 58、頂機蓋59、二級活塞缸固定孔具體實施方式
下面根據(jù)附圖詳細地描述本實用新型的結構。
將4個以上的二級活塞(54)，二級活塞O型橡膠密封圈(56)裝在二級活塞油缸(55)內，二級活塞油缸通過其上的二級活塞缸固定孔(59)固定在軸向靜態(tài)導槽座(35)下部，然后將軸向靜態(tài)導槽座(35)用靜態(tài)槽座固定螺栓(57)固定在頂機蓋(58)上。把一級分瓣活塞環(huán)(53)、一級活塞環(huán)O型橡膠圈(52)和緩沖O型橡膠環(huán)(51)放入軸向靜態(tài)導槽座(35)槽內后，再把軸向靜態(tài)分瓣密封體(39)，軸向靜態(tài)高強度磁鐵(38)，軸向靜態(tài)鋁合金磁鐵座環(huán)(37)連在一起，把2個軸向靜態(tài)座環(huán)O型密封橡膠圈(50)裝在軸向靜態(tài)鋁合金磁鐵座環(huán)(37)上，然后放入軸向靜態(tài)導槽座(35)槽內，裝上軸向靜態(tài)定位螺栓(36)。將一級和二級多個分路供油(氣)管(34)、(31)分別與一級環(huán)型供油(氣)管(33)二級環(huán)型供油(氣)管(30)與一級主供油(氣)管(32)，二級主供油(氣)管(29)連通，軸向靜態(tài)磁力隨密封環(huán)安裝完成。
把分瓣的軸向轉動槽蓋(46)的內圓固定在旋轉主軸(1)上，之間用軸向蓋O型橡膠密封圈(48)密封，將軸向轉動分瓣密封體(40)、軸向轉動磁鐵(41)、軸向轉動鋁合金磁鐵座環(huán)(42)、軸向轉動座環(huán)O型密封橡膠圈(49)固定在軸向轉動鋁合金磁鐵座環(huán)(42)上，再與軸向轉動充氣橡膠環(huán)(44)連接在一起，放入軸向轉動槽蓋(46)槽內，裝上軸向轉動定位螺栓(43)。將整個軸向轉動密封環(huán)下降與軸向靜態(tài)密封環(huán)壓緊后，把軸向轉動把合螺栓(45)擰緊。
把分瓣的密封筒座(17)把合后，用密封筒座固定螺栓(27)固定在頂機蓋(59)上，之間用密封筒座密封圈(28)密封，將一二級主供油(氣)管(25)通過卸壓控制閥(26)與恒壓油箱(23)連通。通過徑向轉動槽把合螺栓(2)把徑向轉動槽蓋(3)固定旋轉主軸(1)上，用O型徑向蓋密封橡膠環(huán)(47)密封，把徑向轉動充氣橡膠環(huán)(5)，徑向轉動鋁合金磁鐵座環(huán)(6)，徑向轉動磁鐵(7)和徑向轉動分瓣密封體(8)連接在一起，放入徑向轉動槽蓋(3)的槽中，用徑向轉動定位螺栓(4)將其定位。
將分成兩瓣的徑向靜態(tài)槽蓋(14)用徑向靜態(tài)槽蓋把合螺栓(15)把合成圓，再將徑向靜態(tài)充氣橡膠環(huán)(13)徑向靜態(tài)鋁合金磁鐵座環(huán)(12)，徑向靜態(tài)磁鐵(10)和徑向靜態(tài)分瓣密封體(9)連接在一起，放入徑向靜態(tài)槽蓋(14)的槽中。將整個圓環(huán)落下，同時壓縮兩個分瓣密封體，使徑向靜止槽蓋(14)落在密封筒座(17)上，用徑向靜態(tài)槽固定螺栓(16)將其固定密封筒座(17)上，裝上徑向靜態(tài)定位螺栓(11)。
最后將恒壓油箱(23)注入液壓油(24)，將O型橡膠密封圈(22)裝在油箱活塞(21)上，然后放入恒壓油箱(23)內再放上油壓調整塊(19)，固定好恒壓油箱密封蓋(18)，將6-7Kg壓縮空氣管(20)接入到恒壓油箱密封蓋(18)內。
權利要求1.一種雙磁極雙隨動動靜間隙處密封裝置，它是采用二級密封設計，一級密封由密封筒座、徑向靜態(tài)槽蓋、徑向轉動充氣橡膠環(huán)、轉動鋁合金磁鐵座環(huán)、多塊高強度磁鐵與分瓣密封體構成徑向轉動磁力隨動密封環(huán)，二級密封由軸向靜態(tài)導槽座、二級活塞、二級活塞油缸、軸向轉動槽蓋、O型橡膠環(huán)、充氣橡膠環(huán)、轉動鋁合金磁鐵座環(huán)、多塊高強度磁鐵與分瓣密封體構成，其特征在于分瓣的密封筒座固定在頂機蓋上，分瓣的徑向靜態(tài)槽蓋由內外兩個分離槽蓋構成，分別把合成內外兩個圓，內圓把合在旋轉主軸上，外圓固定在密封筒座的上部，徑向轉動充氣橡膠環(huán)放置在徑向動態(tài)槽蓋溝槽的底部，多塊高強度磁鐵固定在轉動鋁合金磁鐵座環(huán)上，放置在徑向動態(tài)槽蓋溝槽內的轉動充氣橡膠環(huán)外，外側連結分瓣密封體，使多塊分瓣密封體密合成一個整體；把靜態(tài)充氣橡膠環(huán)放入徑向靜態(tài)槽蓋的槽底，把多塊高強磁鐵固定在靜態(tài)鋁合金座環(huán)上，再固定好多塊分瓣密封體，放入靜態(tài)槽內充氣橡膠環(huán)的外側。軸向轉動槽蓋固定在密封筒座內的旋轉主軸上，充氣橡膠環(huán)放置在軸向轉動槽蓋溝槽的底部，多塊高強度磁鐵固定在轉動鋁合金磁鐵座環(huán)上，放置在軸向轉動槽蓋溝槽內的轉動充氣橡膠環(huán)外，外側連結分瓣密封體，軸向靜態(tài)導槽座固定在頂機蓋上，二級活塞油缸固定在軸向靜態(tài)導槽座外下方，二級活塞下半置于活塞油缸中，上半穿過軸向靜態(tài)導槽座底部置于槽內，其上依次放置分瓣活塞環(huán)、O型橡膠環(huán)、鋁合金磁鐵座環(huán)、分瓣密封體，與軸向轉動槽蓋內的分瓣密封體密合；恒壓油箱置于頂機蓋上，箱內有一活塞，活塞上有一油壓調整塊，油壓調整塊與壓縮空氣管連接；二級活塞油缸、軸向靜態(tài)導槽座由油管與恒壓油箱聯(lián)通。
專利摘要本實用新型涉及一種水輪機主軸止水密封的雙磁極雙隨動動靜間隙處密封裝置，它的一級密封由密封筒座、徑向靜態(tài)槽蓋、徑向轉動充氣橡膠環(huán)、轉動鋁合金磁鐵座環(huán)、多塊高強度磁鐵與分瓣密封體構成徑向轉動磁力隨動密封環(huán)，二級密封由軸向靜態(tài)導槽座、二級活塞、二級活塞油缸、軸向轉動槽蓋、O型橡膠環(huán)、充氣橡膠環(huán)、轉動鋁合金磁鐵座環(huán)、多塊高強度磁鐵與分瓣密封體構成，其跟蹤速度高，距離大，緩沖性能好，自潤滑性能好，耐溫性好，耐磨性強，節(jié)省了濾水系統(tǒng)，隨動密封效果極佳。
文檔編號F16J15/43GK2758510SQ20042011558
公開日2006年2月15日 申請日期2004年11月16日 優(yōu)先權日2004年11月16日
發(fā)明者吳靂鳴 申請人:吳靂鳴