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，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動機構使密封蓋和轉軸的間隙始終處于極小狀態，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。其性能參數如表1所示。

除此之外，在主配網的協調與規劃過程中協調因子也非常重要，主配網規劃方案的協調性會隨著協調因子的變化而變化，為保證變電站電力分配的協調性，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，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，使密封齒聯動機構使密封蓋和轉軸的間隙始終處于極小狀態。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。