國為機械 - -云南國為機械科技有限公司 0871- 68100848 4008-088-607 水輪機主軸密封漏水 密封一直就是常年困擾水電站和主機廠的一個主要問題，電站本來 還沒有到大修周期，也不用拆開來檢修，就是因為密封出現泄漏嚴重問題， 影響電站的穩定運行不得不提前大修。國為（ GOWE）機械公司水電技術團 隊（其中包括： 2 名水電教授級高工，從事水電超過 30 年；高級工程師 12名，從事水電超過 15 年；密封材料專家 8 名，從事密封行業 10 年以上） 堅持不懈通過 14 年的努力設計、實踐終于開發出一整套水電密封的整體解 決方案。從主軸密封、槳葉密封、導葉密封、閥門密封、各連接部分靜密封、受油器密封、接力器密封、軸承端蓋密封、到上下導油氣密封都有一整套完善的解決方案。公司通過不斷引進、更新新材料來適應水電站密封 需要高速、水潤滑或無潤滑、大規格、長時間使用的特點；不斷設計新的、 合理的結構來提高水電站密封使用的長期性和穩定性的要求。目前，國為公司水電密封事業部已經為國內外多家主機廠連續多年配套水電密封，并取得了客戶的普遍肯定。 一、 基本情況 XX水電廠是低水頭河床式電站，裝機容量 515MW, 最大工作水頭 32.3m，最小水頭 15m，設計水頭 22m，水輪機型號 ZZ440-LH-85，額定流量550m3/s， 額定轉速 76.9r/min，水輪機密封安裝高程 65.7m，水輪機主軸密封分為檢修密封和工作密封兩種，其中檢修密封為橡膠圍帶式結構，工作密封為橡膠可調活塞式結構。 結構參考圖紙 二、 輪機主軸密封的作用及工作過程 當機組處于禁止運動狀態，工作密封塊下腔是 0.02Mpa，壓力清潔水使密國為機械 - -云南國為機械科技有限公司 0871- 68100848 4008-088-607 封塊克服重力上升到頂端，頂住轉動環，阻斷竄水通道，起到密 封作用。 當機組處于檢修狀態時，圍帶通入 0.6 0.7Mpa壓縮空氣，其非約束部分受壓鼓起，與大軸保護罩緊密接觸，從而阻斷尾水竄入水輪機頂蓋的通道，起密封作用。 三、 故障現象 XX水電廠 1 4號機組投產以來，曾多次出現下述情況：機組開機幾分鐘后，頂蓋水位上升過快，頂蓋水泵啟動頻繁，有時三臺同時啟動仍控制不了頂蓋水位上升，導致水淹水導；機組停機幾分鐘后，也時常發現這種情況，使機組安全運行可靠性大幅降低。 四、原因分析 轉動環固定主軸上，隨主軸一起轉動，密封塊安裝在活塞座里，密封塊中對稱布 2 根 20 定位 銷限制密封塊只能作上下運動，不能作環向運動和徑向運動。（見圖 2），在密封塊上下端面之間 8 個均布 4mm 通流孔，當密封塊下腔無壓時，密封塊能靠自重落到底部，當活塞下腔通入壓力水后，密封塊在水壓作用下上升到頂端，在頂起密封塊的同時，水流經通流孔到密封塊上端；當密封塊與轉環接觸后，接觸面之間就產生了流動水膜，這時如果機組開始運轉，轉動環與活塊磨擦，就是與流動水膜的磨擦，水膜不僅保護密封塊，還將密封塊的熱量帶走。 2 密封塊工作過程中，它可能出現下面幾種情況： 1、開機時，由于其它原因使壓力不流通入密封塊下腔，密封塊不能頂起，這時，密封塊與轉環之間有間隙，漏水量偏大。 2、開機時，由于管道原因，導致進入密封塊下腔壓力水流流量偏小，小于通流孔的漏水量，不能形成壓力，密封塊不能頂起，密封塊與轉環之間有間隙，漏水量偏大。 國為機械 - -云南國為機械科技有限公司 0871- 68100848 4008-088-607 3、停機時，轉動環在機組負壓下，將密封塊下壓 2-3mm，密封塊被卡在密封塊座上，不能頂起。（如圖 3），轉動環在某點的速度方向 V是其作圓周運動的切線方向，其磨擦力 f的方向與 V相反，由力學性質密封塊工作中所受的力除重力 mg，水壓 P（ P mg）外，還有電磨擦力產的力 F且 F f，在 F的作用下，密封塊有隨轉環轉動的趨勢，但受到定位銷的約束，于是出現密封塊與定位銷緊緊貼合的結果，時間表一長，就存在傾斜、斷裂。密封塊定位銷孔變形、密封快斷裂。 五、防止對策 1、取消定位銷釘，將密封座上銷釘封阻，密封塊用硅膠封阻， 從根本上消除銷釘對密封塊的卡阻作用。 2、在密封塊工作面上開設一條 20 20潤滑槽，使 8 只均布 4mm通流孔連成一體，改善其工作面的潤滑條件，以減少密封塊的磨損量。（見圖 4）。 3、將原設計的密封水管 Dg15鍍鋅管改成 Dg25，不銹鋼金屬軟管改善其進入密封座的壓力的水量。 4、增設一套 0.