曾建鋒
（廣西西江開發（fā）投資集團有限公司貴港航運樞（shū）紐分公司，廣西貴港　537102）

　　【摘　要】水輪（lún）機（jī）是水輪發電成套設備的主機，它與水輪發電（diàn）機（jī）、電站控製設備勵磁係統調速器（qì）配（pèi）套使用，組成水力發電站的主體。水輪機檢修，主要指的是檢查和維修（xiū）水輪機（jī），使水（shuǐ）輪機得以正常（cháng）的工作。但目前，隨著科技的（de）發展，水輪機的一些問題逐漸顯露出來。下麵筆者將結合具體的實際情況在下（xià）文探討水輪機檢修密封控製技術這一問題。本文將分為三個部分（fèn）：個部分主要是（shì）簡單介紹一下水輪機檢修密封控製的一些技術；第二個部分是（shì）分析一下水輪機檢修密封（fēng）的控製方式（shì）；第三部分是分析這些控製方式的優缺點。

　　【關鍵詞】水輪機檢修；控製技術；探討
　　1　介紹水輪機檢修密封控製的相關技術
　　水輪機是水輪發電成套設備的主機，它（tā）與水輪發電機、電站控製設備勵磁係統（tǒng）調速器配（pèi）套使用，組成水力發電站的主體。水輪機（jī）的檢修一般是在一定的時間範圍內進行的，它有自己的周期。但有時也會因為一些無法意料的原因而提前進行檢修。密封一直就是常年困擾水電站和（hé）主機廠的一個主要問題。因為密封出現嚴（yán）重的泄漏（lòu）問題，常常導（dǎo）致電站提前（qián）進（jìn）行（háng）大的維修。而水輪機檢修的密封常常包括多種密封：主軸密（mì）封（fēng）、導葉密封（fēng）、閥（fá）門密封、槳葉密封等等。而水輪機檢修密封控製通常（cháng）采用這樣一些（xiē）控製技（jì）術：動態密封、靜態密封、空心圍帶（dài）結構形式以及實心（xīn）圍帶的結構形式等。這些形式都在不斷地實踐中進行檢驗，同時也（yě）隨著科技（jì）的（de）發展，不斷的更新。以便保證水（shuǐ）輪機在生活（huó）中更好地得（dé）到應用。下麵，我將具體的說一說一些形式的具體控製方式。
　　2　分析水輪機檢修密封的控製方式
　　2.1水輪機主軸的密封（fēng）
　　水輪機主軸密封是水輪（lún）機的一項（xiàng）重要（yào）保護（hù），它裝在水導軸承的下（xià）麵，以防止壓力水從主軸和頂蓋（或支（zhī）持蓋）之間滲漏機坑（kēng）內，淹沒（méi）水導軸承，破（pò）壞水導（dǎo）軸承的（de）工作，影（yǐng）響機組的運行。按水輪機主軸密封的（de）工（gōng）作性質可以（yǐ）分為檢修密封（fēng）和工作密封。
　　（1）檢修密封：檢（jiǎn）修密封按（àn）其結構型式可（kě）以（yǐ）分為：空（kōng）氣圍帶式、機械式和抬機式檢修密封（fēng）。但在實際中大多數運用空氣圍帶檢修密封（fēng）。它主要由固定環和橡膠空氣圍帶組成，在工（gōng）作時，向空氣圍帶充入0.4～0.7Mpa的空氣（qì）壓力，使空氣圍（wéi）帶橡皮膨脹，報緊主軸，防止（zhǐ）水（shuǐ）進入；當（dāng）開機（jī）時，將空氣圍帶裏的壓縮氣體排除（chú），使其收縮，讓空氣圍帶與主軸之間保持1.5～2mm的間隙。該檢（jiǎn）修密（mì）封結構簡單，操作（zuò）容易，密封效果好，大多數機組檢修密封都用此種結構。
　　（2）工作密封：工作密封（fēng）按（àn）照密封結構型式可以分為：平（píng）板密封、徑向密封、盤根（gēn）密封、端麵密封以（yǐ）及迷宮環密封。
　　平板密封主（zhǔ）要是利用（yòng）單層橡膠板與固定在主軸上的不鏽鋼轉環端麵形成密封，靠水（shuǐ）壓（yā）力進行密封（fēng），目前在中小型軸流（liú）機組中還應用。徑向密封它是由若幹塊扇形碳精塊（kuài）在鋼扇形塊（kuài）內靠（kào）彈簧緊壓在主軸（zhóu）上，形成一層（céng）層的（de）密封，在密封圈內開有小排水孔，將漏出的水由此排出，現在已經基本淘汰被端麵密封（fēng）所代（dài）替。盤根密封是由（yóu）底封環、盤根、水封環、水封管和壓蓋等部件組成，它主要（yào）是靠底封環和壓蓋壓緊套在中間的盤根，起到密封作用。該密封在小型臥（wò）式機組中使用比較普遍。端麵密封有機械式和水壓式兩種。機（jī）械端麵密封它是依（yī）靠（kào）彈簧將裝有圓形橡膠塊的圓盤拖起，使圓形橡膠塊和固定在主軸上的不鏽（xiù）剛圓環（huán）緊貼（tiē）起到密封作用。迷宮環密封的工作原理是（shì）在在水輪（lún）機轉輪頂部設有泵板裝（zhuāng）置，由於（yú）泵板的吸出作用，主軸法蘭始終處於大氣之中，軸與軸封（fēng）間不接（jiē）觸並隻有一層空氣（qì），該密封（fēng）有極長的壽命。該種新型密封已逐步被推廣，在多個電站中被應用，且運（yùn）行效果較好。
　　2.2水輪機大軸間隙密封
　　針對水輪機大軸間隙密封，通常水輪機結構設計一般設置有兩種密封裝置，一種是大軸端麵密封，屬動態密（mì）封，采用清潔水作為密（mì）封介質，用於阻斷（duàn）機組運行狀態下（xià）轉（zhuǎn）輪室與頂（dǐng）蓋之間的水流串動；另一（yī）種（zhǒng）是檢修密封（fēng）裝置，屬靜態密封，采用壓縮空氣作為密封介質，用於阻（zǔ）斷機組停機狀態下轉輪室與頂蓋之間的水流串動。這樣以來可以防止水淹軸承。當機組（zǔ）運行（háng）時，檢（jiǎn）修密（mì）封裝（zhuāng）置必須（xū）處於退出（chū）狀態，當機組停機且密封水退出後，檢修密封裝置需處（chù）於投入狀態。
　　2.3實心圍帶結構
　　采用實心式心（xīn）型密封條與密封座形成密閉氣室，在（zài）投入氣壓時氣壓將（jiāng）密封條（tiáo）推向大軸並與大軸貼緊密封（fēng）從頂蓋上來的水，卸去氣（qì）壓後利用密封條自身的彈力和水壓作用恢複到原來的位置。實心式心型氣圍帶在使用中磨（mó）損變形，產生漏（lòu）水，將密封槽徑向尺寸（cùn）增加2.0mm，使（shǐ）其滿足心（xīn）型橡皮條投入時在密封（fēng）槽中移動距離的要求。當投入時壓縮空氣進入空氣圍帶（dài），使空氣圍帶的凸出部位抱緊水輪機大軸，切斷（duàn）尾水以（yǐ）防水淹水車室（shì）。
　　3　分（fèn）析這些控製方式優缺（quē）點
　　（1）空心圍帶結構形式：迄今為（wéi）止，水電行業的水（shuǐ）輪機檢修密封裝置普遍采用傳統的空心圍帶結構形式，該結構形式密封效果好，控製簡單（dān），但也存在若幹缺陷（xiàn）難以克服。首先（xiān），空心圍帶容易（yì）破損，因為空心圍帶都是根據具體項目的結構尺寸定製的，不能批量生產，產品質量難以充分保證；其（qí）次，空心圍帶一（yī）旦破損（sǔn）漏氣，立即失去密封作用，必須馬上更換（huàn），而受圍帶安裝位置的限（xiàn）製，更換工作不是一件容易的事情（qíng），尤其對於中小型機組（zǔ），空間（jiān）緊張（zhāng），檢修人員無法靠近，必須拆卸水導油槽（cáo）和軸承（chéng），工作量大；第三，空心圍帶破損後，轉（zhuǎn）輪室壓力水可能進入圍帶供氣管路，對機組供氣係統（tǒng）產生（shēng）危害，甚至會串入（rù）發電機製動管路係統，漏出（chū）的水可能危及發電機絕（jué）緣的安全。
　　（2）主軸（zhóu）密封：水輪機轉輪止漏環會產（chǎn）生少（shǎo）量漏水，這些漏水會沿著主軸與固定部件之間的間隙進入（rù）機坑，妨礙其他設備的正常運行。因此，必須在主軸（zhóu）上（shàng）設置漏密封裝（zhuāng）置。主（zhǔ）軸密封則是（shì）水輪機關鍵部件之一，是水（shuǐ）輪（lún）機的一項重要保護它裝在水導軸承，作用是防止壓力水從主軸和頂蓋之間滲漏機（jī）坑內，淹（yān）沒水導軸承，破壞水導軸承的工作影響機組的運行（háng）。主軸的密封有利（lì）於促進水輪機正常的、有序的進行工作，同時它也可以增加水輪機使用的（de）壽命。
　　（3）實心圍帶結構：實心圍帶結構在水輪機檢修密封控製中的應用，可以提高水輪機使（shǐ）用的（de）效率和（hé）使用的壽命。在實（shí）心（xīn）圍帶的使用中，大家還要避免圍（wéi）帶（dài）的破壞。針對圍（wéi）帶的破壞，一方麵大家應該從圍帶的使用材料下手，尋求更先進、更可靠的新型（xíng）材料來替代原有較為（wéi）陳舊的圍帶；另一方麵則要從（cóng）圍帶的工作（zuò）模（mó）式上找辦法，改變原有的工作（zuò）模（mó）式，從而全（quán）麵提高圍帶的工作性能和效率。Z終促進水輪機高效的、快（kuài）速的發展（zhǎn）。
　　綜上所（suǒ）述，筆者分別從三（sān）個方麵即“水（shuǐ）輪機檢修密封控製的（de）相關技術的介紹”、“分析水輪機檢修密封的控製方式”和（hé）“分析這些控製方式的優缺點”來（lái）探討了（le）水輪機檢修（xiū）密封控製技術這一問題。大家在進行探究這些問題時（shí），一定要注意研究時（shí）出（chū）現的相關問題。提醒研（yán）究者們要時時刻刻注意這些問題，避免這些問題影響（xiǎng）水輪機的（de）工作。筆者希望能在水輪機檢修密封控製技術（shù）方麵做出自己的貢獻。其實水輪機檢修密封控製技術方麵還（hái）存在許多的問題，有興趣的學者和研究者可以繼續深究。
　　參考文獻（xiàn）：
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來源：《華東科技：學術版》2015年第10期