可逆式水泵水輪機組水導油盆密封蓋板研究與改造

劉世忠

摘要本文主要講述水導油盆密封蓋板改造前存在油霧滲出的問題，長時間運行導致水室設備上出現(xiàn)油跡，改造為極限間隙密封結構后，充分解決了油霧滲出的問題，運行情況良好，達到了預期的效果。

關鍵詞密封蓋板；極限間隙；油霧滲出；效果

1設備概況

遼寧蒲石河抽水蓄能電站4號機組水導軸承油盆密封蓋板為哈爾濱電機廠外協(xié)單位制造，于2011年12月10日投入運行，水導軸承油盆改版密封靠橡皮條壓縮量來實現(xiàn)，密封蓋為框架式兩半結構，上面鋪設8個蓋板。此設計方法油霧不能吸收，長時間運行后導致水車室設備上出現(xiàn)油跡，油跡造成走臺光滑，容易使巡視人員滑倒。此外，油霧散發(fā)后，造成水導軸承油位下降，影響水導瓦冷卻效果。

2改造設計工藝

新的密封蓋采用極限間隙密封結構，極限間隙密封結構通過密封齒聯(lián)動機構使密封蓋和轉軸的間隙始終處于極小狀態(tài)，保證密封間隙做到最小，阻斷油沿轉軸爬出的通道。其次，極限間隙密封采用的KF型油霧分離裝置通過集油＼濾氣的新型結構，實現(xiàn)了油霧與空氣的分離，油由霧凝結成油返流回油槽，同時排出空氣，平衡油槽內外壓差，無壓油霧則無法從密封間隙處擠出，實現(xiàn)無透平油損失。

原設計密封蓋為框架式兩半結構，上面鋪設8個蓋板，本設計改為整體6瓣結構，并采用美觀輕便的鑄鋁合金材質，更便于拆卸。設備總重400kg，每瓣平均重66kg，非常方便搬運，拆裝。

改變密封蓋外形設計，由原有的倒L型改為倒U字型。同時將導流板使油順利回流至油箱。在密封蓋頂部設置防狼墻，降低油沿密封頂蓋的爬行距離。

本設計增加了可視窗口，在整圓上設計兩個視窗，視窗材質選用10mm厚有機玻璃，透光度好，另增設了4個呼吸器，均布于密封蓋上，可使油霧凝結成油滴返回油箱，干凈的空氣排出，達到防治漏油的效果。

3極限間隙密封蓋各部件的作用

鋁合金密封蓋本體：采用特種輕質鋁合金制成母體及支撐部件，經過特殊的表面活化處理，具有美觀、大方、輕便和不易變形等特點，能夠有效降低安裝人員及維修人員的勞動強度。

3.1密封齒

密封主體元件部分，是一種非金屬多元復合材料，具有耐磨、耐油、耐高溫、耐老化、耐化學腐蝕等特性，并且具有自潤滑功能。密封齒（也稱擋油板）的特點：

1）多等分功能：極限間隙密封蓋的擋油板按圓周方向等分成若干偶數(shù)等份。

2）退讓功能：極限間隙密封齒在等分后，每一等分都可以徑向跟蹤和退讓，安全退讓量徑向單側為2.5mm，靈敏度非常高，密封齒與轉軸之間始終保持最小間隙，保證密封蓋的擋油板和轉軸之間在任何工況下最小間隙運行。

3）限位功能：精確的限位裝置，它能有效地限制擋油板的徑向跟蹤量，使擋油板與轉軸之間減少磨損，并保證擋油板與轉軸之間保持最小間隙。

4）密封齒材料：是一種自行開發(fā)研制的非金屬復合材料，此種材料具有耐磨、耐油、耐高溫、耐老化、耐化學腐蝕等特性，并且具有自潤滑功能。其性能參數(shù)如表1所示。

除此之外，在主配網的協(xié)調與規(guī)劃過程中協(xié)調因子也非常重要，主配網規(guī)劃方案的協(xié)調性會隨著協(xié)調因子的變化而變化，為保證變電站電力分配的協(xié)調性，要

5）擋油板接口密封：擋油板等分搭接處采用滑動榫槽密封結構，以保證擋油板搭接處軸向密封安全。

3.2油霧分離裝置

油霧分離裝置設置兩個：是由本體、折流板、集油分離器等組成。它可使油霧在通過折流板到集油分離器的過程中，由油霧凝結成油滴，返流回油槽內，經過過濾的空氣被排出，使油槽內外壓差保持一致。

4水導軸承密封蓋安裝工藝要求

4.1施工步驟

測繪→現(xiàn)場清理→預裝確定連接螺栓孔具體位置→配鉆螺栓孔→正式安裝→各密封部位驗收。

4.2試裝前的檢查和清理

首先確認大軸中心已經調整完畢，舊密封蓋已經拆除。清理現(xiàn)場確保無雜物掉入機組，密封面清理干凈。

4.3試裝與安裝密封蓋

首先試裝：試裝前與各部門確認液位計，探頭支架，等外接設備準確位置，然后將號孔螺栓全部安裝至連接孔處，并確認連接可靠。將密封蓋按預定位置擺放，連接各合縫螺栓，使密封蓋為總體成兩瓣結構，均勻擺放定位塊于大軸相應位置，連接最后兩個合縫螺栓，并緊固，此時注意，密封蓋輕拿輕放以免號孔螺栓劃傷密封蓋密封面。確認液位計，探頭支架等位置無誤，用小錘輕打密封蓋把合面，使號孔螺栓在法蘭密封面印記可見，拆除密封蓋，試裝完畢。

正式安裝：再次確認油槽清理完畢，大軸中心已找正。各合縫涂膠，大法蘭涂膠，確認涂膠點完全連續(xù)，連接各合縫，成兩瓣結構時布置定位塊（4個均布）。連接合縫螺栓后，用塞尺全周檢查密封間隙不大于0.05mm，連接大法蘭螺栓，并緊固。

5驗收與試運

1）確認各把合螺栓連接緊固，用0.05mm塞尺檢查動密封間隙，安裝間隙小于0.05mm（單側）符合要求。2）機組運行時，水導密封蓋應無刮碰。經30天運行觀察，原水導軸承封蓋缺陷引起的油霧滲出狀況已得到解決。

6結論

經過此次水導軸承油盆蓋板改造，采用極限間隙密封結構，使密封齒聯(lián)動機構使密封蓋和轉軸的間隙始終處于極小狀態(tài)。密封蓋增設兩個主呼吸器和兩個輔呼吸器，用于平衡主密封室油霧壓力及密封腔室油霧壓力，使油槽內外壓差保持一致。很好地解決了油霧滲出的問題，其運行情況良好，達到了預期的效果。