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灯泡贯流式水轮机主轴密封研究周忠浩，陈美娟，熊建平( 东芝水电设备( 杭州) 有限公司，杭州310016)Study on Main Shaft Sealing of Bulb Tubular TurbineZHOU Zhong － hao，CHEN Mei － juan，XIONG Jian － ping( Toshiba Hydro Power ( Hangzhou) Co． ，Ltd，Hangzhou 310016，China)Abstract: The main shaft sealing is one key part of bulb tubular turbine． In this paper，main structural types and corresponding applica- tion effects of the main shaft sealing of bulb tubular turbine designed by Toshiba Hydro Power ( Hangzhou) Co． ，Ltd are introduced． Is- sues such as type selection of the main shaft sealing are discussed as well．Key words: Bulb tubular turbine; main shaft sealing; carbon sealing; stuffing sealing; labyrinth sealing东芝水电设备( 杭州) 有限公司( 简称: 东芝水电) 在灯泡贯流式水轮发电机组方面拥有良好的业 绩，在主轴密封设计及应用方面也积累了丰富的经 验。灯泡贯流式水轮机主轴密封按其工作性质可以 分为主轴检修密封和主轴工作密封，灯泡贯流式水 轮机一般同时设置主轴检修密封和主轴工作密封 2 种主轴密封。主轴检修密封在水轮机停机或检修时 候起密封作用; 而主轴工作密封在水轮机运转情况 下起密封流道压力水的作用。本文对贯流式水轮机主轴检修密封进行了简要 说明，着重对东芝水电灯泡贯流式水轮机主轴工作 密封结构型式及其实际应用情况作了一些总结分 析，并对主轴工作密封的设计及形式选择方面进行 一些探讨。0前言主轴密封是灯泡贯流式水轮机的关键部件之一，设置在水导轴承与转轮之间，作用是减少水轮机 转动部件( 主要指主轴) 与固定部件间的漏水量，其 性能优劣对机组运行稳定性、可靠性和电站效益有 着重要的影响，水轮机主轴密封设计、制造及安装等 各个环节都必须非常重视。灯泡贯流式水轮机由于受本身结构特点的限 制，其主轴密封有许多特殊要求。首先，对灯泡贯流 式水轮机主轴密封的可靠性要求很高。由于主轴密 封漏水靠自重排至电站集水井内，一旦漏水不能及 时排走积聚在灯泡体内，将造成严重事故。其次，由 于灯泡体内空间窄小，要求主轴密封结构简单，便于 拆装和检修。设计一种结构简单合理、运行可靠、成 本低、维护简便的主轴工作密封结构形式，一直是灯 泡贯流式机组研究的重点和难点之一。主轴检修密封主轴检修密封是主轴密封的一道辅助密封，在 水轮机停机状态下投入，此时可以避免流道内压力 水通过工作密封而泄漏，理论上此时可以在机组流1收稿日期: 2012-07-28作者简介: 周忠浩( 1967 － ) ，男，工程师，从事水轮机设计工作．摘 要: 主轴密封是灯泡贯流式水轮机的关键部件，文章介绍了东芝水电设备( 杭州) 有限公司设计的灯泡贯流式水轮机主轴密封主要结构型式及其应用效果，并对主轴密封结构选型等问题进行了探讨。关键词: 灯泡贯流式水轮机; 主轴密封; 碳精密封; 盘根密封; 迷宫密封中图分类号: TK733 + 8; TM312 文献标识码: A西北水电·2012 年·增刊 1131封、梳齿密封、平板橡胶密封、端面密封等形式，也可由上述几种形式组合构成。以下主要阐述灯泡贯流 式水轮机中常见的主轴工作密封形式。2． 1主轴盘根密封盘根密封是一种最常规的密封形式，具有结构 简单、维护方便的特点，广泛应用于贯流式水轮机主 轴密封设计中，能有效地满足主轴密封的要求。盘 根密封典型结构如图 2 所示。道不排水状态下进行主轴工作密封的检修、维护。鉴于卧式灯泡贯流式机组的特殊性，也有部分 小型灯泡贯流式机组没有设置主轴检修密封，此时 如果机组停机，则主轴工作密封一直有较小漏水需 要排出。一般情况下，灯泡贯流式水电站通常会落下流 道进口闸门和尾水检修闸门，排干机组流道水，之后 再检修或更换主轴工作密封，以进一步确保检修时 人身安全。东芝水电贯流式水轮机一般采用图 1