[发明专利]一种水轮机活动导叶端面密封结构

说明书

本发明公开了了一种水轮机活动导叶端面密封结构，所述端面密封结构包括设置于活动导叶上端顶盖上的上端面密封和活动导下端底环上的下端面密封，其中，所述上端面密封和/或下端面密封分别设有端面密封部；通过本活动导叶端面密封结构中的端面密封部的结构设计，使得本端面密封结构中端面密封块的作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可以基于经管路输入的压力可调介质完成调节。从而，即使在机组运行若干年后，也避免了如传统密封结构中因端面密封块处的泥沙磨损和端面密封条橡胶老化，造成机组检修时导叶端面密封处的漏水量会逐年增加的问题。

技术领域

本发明属于水轮机部件密封技术领域，尤其是涉及一种水轮机活动导叶端面密封结构。

背景技术

水轮发电机组活动导叶全关，机组停机时，活动导叶外侧充满压力水，机组运行水头越高，其外侧水压力越大。机组停机后，为了便于检修，对活动导叶端面和立面漏水量有较严格的量化要求。为了减小活动导叶漏水量，水轮发电机组一般会在活动导叶上、下端面处设置端面密封。上、下端面密封分别把合在顶盖和底环上，由于端面密封所处安装位置，只有在机组进行大修(行业内，一般机组需进行大修的一个周期为10年及以上，即10年一大修)时，才能进行更换，因此活动导叶端面密封必须具备可靠的密封性能，尤其对于高水头、超大型混流式机组，需要设计一种新型密封结构，以增强导叶端面密封性能。

现有技术中：水轮发电机组活动导叶端面密封传统结构方案，见图1，活动导叶传统端面密封结构100主要包含三个部件：端面密封条108、端面密封块109、密封压板107。端面密封条108为橡胶材质实心结构。端面密封109处于自由状态时，端面密封块109的挤压平面110(作用面)比顶盖和底环过流平面高h(见图1)，活动导叶关闭过程中，当导叶上、下端面扫过端面密封块109时，导叶上、下端面分别向上和向下挤压密封块作用面，端面密封块109压缩端面密封条108，端面密封条108依靠自身弹性将端面密封块109作用面与导叶上、下端面压紧，实现导叶端面密封压力水的目的。机组运行若干年后，由于端面密封块109处的泥沙磨损和端面密封条108橡胶老化，端面密封处的漏水量会逐年增加，影响机组检修工作。

发明内容

为了克服现有技术问题，提供了一种端面密封作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可调的水轮机活动导叶端面密封结构，以保证在机组的一个大修周期内(即≥10年)端面密封的密封性能和使用寿命。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种水轮机活动导叶端面密封结构，所述端面密封结构包括设置于活动导叶上端顶盖上的上端面密封和活动导下端底环上的下端面密封，其中，所述上端面密封和/或下端面密封分别设有端面密封部；所述端面密封部包括：两密封压板，所述密封压板固定于所述顶盖或底环上，并于两密封压板间形成卡槽结构；端面密封块，所述端面密封块卡接于所述卡槽内，且其一端伸出所述卡槽结构并能向活动导叶方向运动；端面密封条，所述端面密封条由柔性材质构成，并顶靠于所述端面密封块设置；管路，所述管路一端连接于压力可调的介质输入端，另一端与所述顶盖或底环相连，并与端面密封条导通，通过介质的输入完成所述端面密封块位置调节，即密封压紧程度的调节。

通过本活动导叶端面密封结构中的端面密封部的结构设计，使得本端面密封结构中端面密封块的作用面与活动导叶上、下端面压紧程度可以基于经管路输入的压力可调介质完成调节。从而，即使在机组运行若干年后，也避免了如传统密封结构中因端面密封块处的泥沙磨损和端面密封条橡胶老化，造成端面密封处的漏水量会逐年增加的问题。

根据一个优选的实施方式，所述端面密封块在所述端面密封条侧的表部为平面状结构或设置有凹槽结构。通过端面密封块在所述端面密封条侧的表部的结构设计，使得本端面密封块可以适用于多种与之匹配的端面密封条。

根据一个优选的实施方式，所述端面密封条为中空端面密封条或实心端面密封条。