[发明专利]立式水轮发电机轴承气压密封结构

说明书

本发明公开了一种立式水轮发电机轴承气压密封结构，由气腔盖、进气孔、进气管、进气接头、进气座、调压阀和空压机组成，结构简单；使用时空压机产生的压缩空气通过进气管和进气孔，在气腔内的形成稳定的气压，并通过气腔盖内侧下部和轴承盖内侧上部之间的气缝，进入到气腔盖和转轴之间的缝隙及轴承盖和转轴之间的缝隙，并在缝隙内形成多维、旋转、稳定的密封气帘，阻挡空腔内的油雾从缝隙内溢出，达到根治油雾溢出的效果，适用于所有立式水轮发电机。

技术领域

本发明涉及一种密封结构，尤其是在立式水轮发电机的轴承上使用的气压密封结构。

背景技术

立式水轮发电机组，尤其是一些早期投产的机组，不同程度存在着轴承油雾溢出的问题。立式水轮发电机的转轴、轴承盖、轴承盖板、法兰盖板、油池座、冷却器和轴承等部件共同构成一空腔。正常情况下，油池中轴承的冷却润滑油受热和转轴旋转搅动而汽化形成的油雾，在立式水轮发电机组运行过程中，就会依次通过空腔、轴承盖板上的呼吸孔、呼吸孔头座、呼吸孔接头、出气管，最后进入到空气滤清器内进行处理。由于轴承盖和转轴之间存在缝隙，尽管缝隙内有密封圈，但油雾仍然会从缝隙中溢出，出现油雾溢出的问题。油雾溢出给人员的身体健康都造成了一定的影响；部分油雾严重的机组，清扫油雾占用了大量的检修工期；油雾常常对发电机线棒等绝缘造成腐蚀，使其绝缘性能下降，加速老化，极易造成发电机绕组短路或击穿，给机组安全稳定运行带来隐患。目前治理油雾的两个重要手段是：优化油池中冷却润滑油的循环回路；提高密封圈的密封性能。但这些手段无法根治油雾溢出。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种立式水轮发电机轴承气压密封结构，根治油雾溢出。

为了达到上述目的，本发明提供的立式水轮发电机轴承气压密封结构安置在空腔上面，其中，空腔由转轴、轴承盖、轴承盖板、法兰盖板、套筒、冷却器和轴承等部件共同构成；冷却器16位于空腔12下方，冷却器16浸泡在冷却润滑油 17中；气压密封结构由气腔盖、进气孔、进气管、进气接头、进气座、调压阀和空压机组成；气腔盖为倒U字型环槽，气腔盖通过螺栓固定在轴承盖上，气腔盖与轴承盖之间有一气腔；气腔盖靠近转轴的内侧上安置有密封圈；气腔盖与转轴之间有缝隙，该缝隙与轴承盖和转轴之间的缝隙相同；气腔盖内侧下部与轴承盖内侧上部之间有一气缝；进气孔位于气腔盖外侧，进气座固定在进气孔上面，进气管的一端通过进气接头固定在进气座上并与进气孔连通，进气管的另一端通过调压阀与空压机连接。另外，调压阀和空压机是常用的已有设备，本领域技术人员能够根据实际情况选择调压阀和空压机的型号，进行连接、调试、使用和控制。

为进一步使本发明适于应用，气腔盖上端设置有测压结构，测压结构由测压孔、测压管、测压接头、测压座和压力表组成，其中，测压孔位于气腔盖上端，测压座固定在测压孔上面，测压管的一端通过测压接头与测压座连接，测压管的另一端与压力表连接；测压结构有两套，两套测压结构在气腔盖上端同一圆周上呈轴对称布局。

为进一步使本发明适于应用，进气管水平安置，进气管与气腔盖外侧圆周切线的夹角为30°～60°，这样利于空压机产生的压缩空气通过进气管加入到气腔内能够快速形成稳定的气压。

为进一步使本发明适于应用，气腔盖内侧下部和轴承盖内侧上部之间的气缝与水平线的夹角为15°～75°，这样使得压缩空气通过气缝和轴承盖与转轴缝隙进入空腔内时，能够保证在密封盖与主轴之间的缝隙内形成多维、旋转、稳定的密封气帘，阻挡油雾溢出。

为进一步使本发明适于应用，气腔内的气压为0.1～0.3MPa，这样能够保证气腔内的气压高于空腔内的气压，阻挡油雾从密封盖与主轴之间的缝隙内溢出。

当本发明使用时，空压机产生的压缩空气通过进气管和进气孔，在气腔内的形成稳定的气压，并通过气腔盖内侧下部和轴承盖内侧上部之间的气缝，进入到气腔盖和转轴之间的缝隙及轴承盖和转轴之间的缝隙，并在缝隙内形成多维、旋转、稳定的密封气帘，阻挡空腔内的油雾从缝隙内溢出；压缩空气进入空腔后，依次通过轴承盖板上的呼吸孔、呼吸孔头座、呼吸孔接头和出气管，最后进入到空气滤清器内进行处理。