[发明专利]汽轮发电机组氢气密封装置及密封方法

权利要求书

1.一种汽轮发电机组氢气密封装置，包括发电机转轴(12)和设置在发电机转轴外侧的发电机端盖(13)，其特征在于，发电机转轴(12)的外侧设置有与发电机端盖(13)固定在一起的密封座(2)，密封座(2)为开口朝向发电机转轴的内侧开口中空结构，密封座(2)开口处的发电机转轴(12)上套装有与发电机转轴固定在一起的阻力盘(1)，阻力盘(1)从密封座(2)的开口处伸入密封座的内腔，阻力盘(1)两侧的密封座内分别设置有沿发电机转轴轴向左右滑动的第一密封环(3)和第二密封环(4)，阻力盘(1)与第一密封环(3)正对面的外周上开有多道均布的第一螺旋槽(16)，阻力盘(1)与第二密封环(4)正对面的外周上开有多道均布的第二螺旋槽(17)，第一密封环(3)与密封座(2)之间设置有第一O型密封圈(7)，第二密封环(4)与密封座(2)之间设置有第二O型密封圈(8)，第一密封环(3)和第二密封环(4)的内侧均朝向发电机转轴伸入密封座(2)开口处且与发电机转轴(12)呈相间设置，伸入密封座(2)开口处的第一密封环(3)的内侧面上开有圆环形的第一浮环滑动槽(14)，伸入密封座(2)开口处的第二密封环(4)的内侧面上开有圆环形的第二浮环滑动槽(15)，第一浮环滑动槽(14)内设置有第一密封浮环(9)，第二浮环滑动槽(15)内设置有第二密封浮环(10)，第一密封浮环(9)与发电机转轴(12)正对的一侧的内侧面上开有多道均布的第一凹槽(9a)，第二密封浮环(9)与发电机转轴(12)正对的一侧的内侧面上开有多道均布的第二凹槽(10a)，密封座(2)内侧壁与第一密封环(3)之间设置有第一弹簧(5)，密封座(2)内侧壁与第二密封环(4)之间设置有第二弹簧(6)，发电机转轴静止时，在第一弹簧和第二弹簧的弹性力下，第一密封环(3)与阻力盘(1)的正对面贴合在一起，第二密封环(4)与阻力盘(1)的正对面贴合在一起，密封座(2)的外侧壁上设置有内外贯通的密封油入口(11)。

2.根据权利要求1所述的汽轮发电机组氢气密封装置，其特征在于，所述的第一螺旋槽(16)和第二螺旋槽(17)的深度为5μm-10μm。

3.根据权利要求1所述的汽轮发电机组氢气密封装置，其特征在于，所述第一凹槽(9a)和第二凹槽(10a)的深度为5μm-10μm。

4.根据权利要求1所述的汽轮发电机组氢气密封装置，其特征在于，所述第一密封环(3)与阻力盘(1)的正对面相互平行且该正对面与发电机转轴(12)的轴线垂直，第二密封环(4)与阻力盘(1)的正对面相互平行且该正对面与发电机转轴(12)的轴线垂直。

5.根据权利要求1所述的汽轮发电机组氢气密封装置，其特征在于，所述第一弹簧(5)的伸缩方向与发电机转轴(12)的轴向平行。

6.根据权利要求1所述的汽轮发电机组氢气密封装置，其特征在于，所述第二弹簧(6)的伸缩方向与发电机转轴(12)的轴向平行。

7.一种基于权利要求1所述汽轮发电机组氢气密封装置的氢气密封方法，其特征在于，由外部从密封座的密封油入口(11)引入压力高于发电机氢气侧氢压的密封油到密封座内；发电机工作状态下，阻力盘随着发电机转轴高速旋转，阻力盘两侧面的螺旋槽和对应侧的密封环配合面处产生动压效应，形成轴向开启力，将两侧密封环和阻力盘分开，即第一密封环和第二密封环都沿发电机转轴轴线方向朝远离阻力盘方向移动，两侧密封环和阻力盘之间形成间隙，密封油从螺旋槽进入间隙并填充间隙，使两侧密封环和阻力盘之间的间隙处于薄膜润滑状态，间隙内形成密封油膜；同时发电机转轴高速旋转，密封浮环内侧面的凹槽和发电机转轴之间产生动压效应，将密封浮环浮动起来，密封油从密封环、阻力盘之间的间隙进入密封浮环、发电机转轴之间的间隙形成密封油膜，将密封浮环和发电机转轴隔开；依靠密封环和阻力盘之间的两级螺旋槽式动压油膜密封以及密封浮环和发电机转轴之间的两级凹槽式动压油膜密封，实现发电机氢气泄漏的高效密封。