[发明专利]水轮机导叶端面密封结构及方法

说明书

一种水轮机导叶端面密封结构及方法，它包括弹性支撑、密封件、压合件和锁紧密封件，通过弹性支撑上侧设置密封件，压合件位于密封件两侧与其压合，锁紧密封件穿过压合件与水轮机底环或顶盖连接锁紧，弹性支撑和密封件被限制于底环和顶盖的安装槽内，当活动导叶全关闭时，导叶端面与密封件抵触压缩弹性支撑，通过弹性支撑的弹力和位于蜗壳侧的高压水进入弹性支撑的压力腔反推弹性支撑推挤密封件，密封件与导叶端面抵触。本发明克服原活动导叶密封结构复杂，导叶端面密封不紧密，气蚀或冲刷导致寿命降低的问题，具有结构简单，密封性能好，密封寿命周期长，耐气蚀和耐冲刷性能好，操作简单方便的特点。

技术领域

本发明属于水轮机导叶密封结构技术领域，涉及一种水轮机导叶端面密封结构及方法。

背景技术

水轮机导叶端面密封是水轮发电机组的必要装置，是指当活动导叶全关时，防止导叶体端面与顶盖、底环之间漏水的密封，保证水轮发电机组的正常功能。目前水轮机导叶端面密封普遍采用的是“单一密封条”和“弹性支撑+密封条”两种形式。“单一密封条”形式的导叶端面密封结构如：实用新型专利CN 201606177 U《导叶端面密封装置》、实用新型专利CN 209908650 U《一种水轮机导叶端面密封结构》等，其优点是结构简单，安装方便，密封条太硬的话就容易发生刮擦损坏，太软的话容易冲刷脱落。“弹性支撑+密封条”形式的导叶端面密封结构如：实用新型专利CN 203809195U《一种补偿式导叶端面密封装置》、发明专利CN 110685844A和实用新型专利CN 211174436 U《一种水轮机活动导叶端面密封结构》等，其优点是上部密封条采用相对较硬的材料，安装更牢固，底部为可压缩的弹性支撑，导叶关闭时密封可以往下移动，并在导叶关闭后可以提供一定的预紧力。但其结构更复杂，还需要额外的气源等配套设施，且目前“弹性支撑+密封条”形式的导叶端面密封的上部密封条普遍采用黄铜加工制作，这种密封条存在与密封面贴合不紧密、易气蚀、不耐含泥沙水流的冲刷等缺点，使用寿命不长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水轮机导叶端面密封结构及方法，结构简单，采用在弹性支撑上侧设置密封件，压合件位于密封件两侧与其压合，锁紧密封件穿过压合件与水轮机底环或顶盖连接锁紧，弹性支撑和密封件被限制于底环和顶盖的安装槽内，当活动导叶全关闭时，导叶端面与密封件抵触压缩弹性支撑，位于蜗壳侧的高压水进入弹性支撑的压力腔反推弹性支撑推挤密封件，密封件与导叶端面抵触，密封性能好，密封寿命周期长，耐气蚀和耐冲刷性能好，操作简单方便。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水轮机导叶端面密封结构，它包括弹性支撑、密封件、压合件和锁紧密封件；所述密封件位于弹性支撑的上侧面，压合件位于密封件两侧与其配合，锁紧密封件穿过压合件与其配合；锁紧密封件的上端面与压合件的上侧面位于同一水平面，密封件的上侧面高于压合件的上侧面；密封件上侧面受压后与导叶端面相接触，弹性支撑受压对密封件形成挤压。

所述弹性支撑的横截面为上侧和下侧平行，左右两侧为向外凸起的菱形结构，向外凸起的菱角为弧形结构。

所述弹性支撑的下侧面设置内凹的压力腔，压力孔与压力腔连通。

所述压力孔从压力腔一侧倾斜向上贯穿于弹性支撑的一侧。

所述密封件包括与密封体下侧面连接的压板，密封体的横截面为矩形结构，位于两侧设置向下倾斜的坡面。

所述密封件的材料为PET-P或PEEK。

所述压合件的横截面为矩形结构，沉孔与其竖直贯穿，位于矩形结构一侧设置压块，压块与矩形结构上侧面平行。

所述锁紧密封件为内六角螺栓，位于头部设置与其配合的密封防松填料。

所述密封防松填料为环氧树脂材料，可以任意填满内六角螺栓头部空隙，并与内六角螺栓头部的卡槽紧密配合。

如上所述的水轮机导叶端面密封结构的密封方法，它包括如下步骤：