[实用新型]一种水下密封系统及应用其的潮汐能发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，特别是涉及一种水下密封系统及应用其的潮汐能发电机组。

背景技术

随着海洋开发活动的深入，潮汐能发电技术得到广泛应用。其中，潮汐能发电机组的密封是需要解决的关键性问题，尤其是潮汐能发电机组的旋转轴与机舱间的动密封，其性能的好坏直接影响到潮汐能发电机组能否正常工作，甚至直接影响到机组的安全和寿命。

目前，潮汐能发电机组一般布置在海平面下20米至30米的水深，而机组主轴与机舱间的动密封方式多采用机械式密封结构，它利用弹簧补充弹力，平衡海水的压力，将密封件紧紧的固定在内密封环的凹槽端面上，防止密封件有轴向位移，以此来确保密封结构的密封效果，但此种密封结构有如下缺点：（1）磨损快，密封圈的使用寿命低；（2）密封圈的两侧介质分别是海水和润滑油，海水很容易稀释密封圈唇口处形成的润滑油膜，造成密封圈干摩擦，导致密封性能变差；（3）此种密封结构无法提供状态监测，不能实时获知潮汐能发电机组主轴密封是否完好。

由此可见，上述现有的潮汐能发电机组主轴与机舱密封方式上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种密封性能好的水下密封系统，从而克服现有的机械式密封结构密封性能变差的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种水下密封系统，用于水下非转动件与转动件之间的密封连接，所述密封系统包括套装于转动件上的旋转密封件及密封体，所述密封体在旋转密封件的两侧形成压力不同的腔体，除靠近非转动件侧的腔体以外的其余腔体均为水腔，所述旋转密封件通过其两侧腔体之间的压差加强与转动件之间的密封连接。

进一步地，所述旋转密封件沿转动件径向的截面呈C形，所述C形的开口朝向压力较大的腔体。

进一步地，所述密封体内设置有将所述水腔与对应的补水水箱连通的水道。

进一步地，所述密封体由多个套装于转动件上互相连接的密封环组成，所述密封环相互连接并配合形成所述水腔。

进一步地，所述每个密封环内设有用于与所述水腔对应的补水水箱连通的水道。

进一步地，所述水道在密封环外环面上具有排气口。

进一步地，所述密封环之间还设有套装在转动件上的静密封垫，所述静密封垫安放在密封环端面上的凹槽内并经过所述水道在端面上的开口，所述静密封垫上在所述开口的对应位置也开有孔。

进一步地，所述腔体内设有压力传感器。

本实用新型的另一个目的是提供一种应用上述水下密封系统的潮汐能发电机组，使得机舱及主轴之间具有长期有效的密封性能。采用如下技术方案：

一种潮汐能发电机组，包括机舱及主轴，所述机舱及主轴之间采用上述的水下密封系统进行密封。

进一步地，所述主轴上套装有轴套，轴套内壁开有环形凹槽，凹槽内安放有套装于主轴上的密封环。

进一步地，所述密封系统包括5个旋转密封件以及由6个相互连接的密封环组成的密封体，距机舱由近及远依次为第一密封环、第一旋转密封件、第二密封环、第二旋转密封件、第三密封环、第三旋转密封件、第四密封环、第四旋转密封件、第五密封环、第五旋转密封件、第六密封环，所述水腔距机舱由近及远依次为第一至第五水腔。

进一步地，所述发电机组还包括轴套、轴承、轴承座、衬套，轴套套装在主轴上，轴承套装在主轴上，轴承座套装在轴承上，衬套安装在轴承座上，所述第一密封环与衬套连接，所述第一旋转密封件靠近机舱侧的腔体为油腔，所述油腔由所述轴套、轴承及第一密封环配合围成。

进一步地，所述第六密封环的远离机舱侧还连接有第六旋转密封件，所述第六旋转密封件一侧为第五水腔，另一侧为外界海水，所述第五水腔的压力小于外界海水的压力。

进一步地，所述第六旋转密封件靠近海水的一侧还设有防异物挡板。

由于采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

（1）本实用新型的水下密封系统提供了一种安全可靠的水下小转动件与非转动件间的密封方式，通过旋转密封件两侧保持合适的压力差，能够增强旋转密封件的密封唇与转动件的接触力，保证密封性能。此种密封方式能够长期有效的对海水下潮汐能发电机组主轴和机舱进行密封。

（2）根据具体情况，旋转密封件可以设置多个，即本实用新型采用多级唇式密封，模块化设计，保证各旋转密封件两侧的压力为理想值，保证密封效果。