[实用新型]水轮机活动导叶带平压孔的密封结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种水轮机活动导叶带平压孔的密封结构。

背景技术：

水轮机活动导叶是水电站水轮机组导水机构的重要组成部分,对整个机组的运行与启停机起着至关重要的作用。目前，随着水电站水头的提高，导致活动导叶受到的水压力增大，因此导致活动导叶上下连接圆盘与瓣体间连接局部应力过高问题，通过加大上下连接圆盘直径，以增加圆盘与瓣体连接面积与惯性矩，可解决应力问题，但圆盘直径增大后直接导致机组关机状态时漏水量加大。

在水轮机结构中，活动导叶瓣体与顶盖和底环的抗磨板端面间隙为0.3mm～0.4mm，上下连接圆盘与抗磨板间隙为0.5mm～1.0mm，在机组关机状态时，在水压力的作用下，上游侧高压水会沿着上下连接圆盘与抗磨板间隙从上游侧流动到下游侧，在上下连接圆盘直径增大时，通过该位置的漏水量加大，存在无法安全关机的危险性，因此在上下圆盘端面增加密封，以保证上游侧高压水在停机状态无法进入下游侧，降低漏水量，但考虑到机组正常运行状态时，此处密封无需承担密封作用，并延长磨损寿命，在活动导叶下游侧连接圆盘，斜向开平压孔，以均衡上下游测水压力。

活动导叶现有结构在上下连接圆盘位置无密封结构，由于其间隙大于瓣体与顶盖和底环抗磨板端面间隙，因此这种结构型式不可避免地存在较大漏水量，容易发生无法停机情况，危及机组安全运行，因此，发明一种应用于大中型水轮机组以解决活动导叶端面漏水量的密封结构十分重要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种水轮机活动导叶带平压孔的密封结构，以解决导叶端面漏水量较大，无法停机问题。本发明技术方案为：由上连接圆盘(1)、下连接圆盘(2)、密封槽(3)、O型密封(4)、导叶瓣体(5)、平压孔(6)、枢轴(7)组成，活动导叶枢轴(7)通过上连接圆盘(1)和下连接圆盘(2)与导叶瓣体(5)连接，上连接圆盘(1)、下连接圆盘(2)与导叶瓣体(5)之间为均匀过渡配合，上连接圆盘(1)和下连接圆盘(2)立面二分之一处开密封槽(3)，密封槽(3)内填充O型密封(4)，导叶瓣体(5)背部过流面圆盘斜开平压孔(6)。

相比活动导叶原密封设计结构，本发明专利的优点是：增加上下连接圆盘处密封，对机组在关机状态时活动导叶与顶盖和底环抗磨板间隙进行填充，以保证水轮机端面漏水量满足安全停机要求，并在活动导叶低压侧开平压孔以在正常运行状态降低密封橡胶磨损，延长密封寿命。

工作原理：

在水轮机正常运行状态，活动导叶打开，水流在上下游侧贯通，此时在瓣体与顶盖和底环的抗磨板端面上游侧间隙内存在上游水压力，下游侧由于存在平压孔，下游侧水压力也可进入顶盖和底环的抗磨板端面间隙内，此时上下游压差较小，上下连接圆盘处密封基本不承受载荷作用，密封处无密封效果。在水轮机关机状态，上游侧高压水通过瓣体与顶盖和底环的抗磨板端面间隙，下游侧低压水通过瓣体与顶盖和底环的抗磨板端面间隙，上下游水压力存在压差，上下连接圆盘处密封受载荷作用，起到封闭效果，保证上游侧高压水无法通过上下连接圆盘进入下游侧。

技术效果：

与现有结构相比，本实用新型的有益效果是：

现有活动导叶结构上下连接圆盘处无密封结构，在关机状态时上游侧高压水从瓣体与顶盖和底环的抗磨板端面进入下游侧，当漏水量达到一定程度会造成机组无法完成自动关机动作，只能通过关闭上游侧球阀或蝶阀来进行关机，这对机组正常运行造成较大安全隐患。通过在上下圆盘处设置密封结构，可在关机状态保证机组活动导叶端面漏水量满足安全停机要求，对高水头大流量混流式水轮机和水泵水轮机均具有重大的实用价值。

附图说明：

图1为活动导叶密封结构的正向剖视图

图2为活动导叶密封结构的侧向视图

具体实施方式：

如图1所示，一种水轮机活动导叶带平压孔的密封结构，由上连接圆盘1、下连接圆盘2、密封槽3、O型密封4、导叶瓣体5、平压孔6、枢轴7组成，活动导叶枢轴7通过上连接圆盘1和下连接圆盘2与导叶瓣体5连接，上连接圆盘1、下连接圆盘2与导叶瓣体5之间为均匀过渡配合，上连接圆盘1和下连接圆盘2立面二分之一处开密封槽3，密封槽3内填充O型密封4，导叶瓣体5背部过流面圆盘斜开平压孔6，以便对正常运行时活动导叶正背面水压力进行平衡。