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水輪機(jī)是水輪發(fā)電成套設(shè)備的主機(jī)，它與水輪發(fā)電機(jī)、電站控制設(shè)備勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)速器配套使用，組成水力發(fā)電站的主體。水輪機(jī)檢修，主要指的是檢查和維修水輪機(jī)，使水輪機(jī)得以正常的工作。但目前，隨著科技的發(fā)展，水輪機(jī)的一些問題逐漸顯露出來。下面筆者將結(jié)合具體的實(shí)際情況在下文探討水輪機(jī)檢修密封控制技術(shù)這一問題。本文將分為三個(gè)部分：第一個(gè)部分主要是簡(jiǎn)單介紹一下水輪機(jī)檢修密封控制的一些技術(shù)；第二個(gè)部分是分析一下水輪機(jī)檢修密封的控制方式；第三部分是分析這些控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】水輪機(jī)檢修；控制技術(shù)；探討
1 介紹水輪機(jī)檢修密封控制的相關(guān)技術(shù)
水輪機(jī)是水輪發(fā)電成套設(shè)備的主機(jī)，它與水輪發(fā)電機(jī)、電站控制設(shè)備勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)速器配套使用，組成水力發(fā)電站的主體。水輪機(jī)的檢修一般是在一定的時(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行的，它有自己的周期。但有時(shí)也會(huì)因?yàn)橐恍o法意料的原因而提前進(jìn)行檢修。密封一直就是常年困擾水電站和主機(jī)廠的一個(gè)主要問題。因?yàn)槊芊獬霈F(xiàn)嚴(yán)重的泄漏問題，常常導(dǎo)致電站提前進(jìn)行大的維修。而水輪機(jī)檢修的密封常常包括多種密封：主軸密封、導(dǎo)葉密封、閥門密封、槳葉密封等等。而水輪機(jī)檢修密封控制通常采用這樣一些控制技術(shù)：動(dòng)態(tài)密封、靜態(tài)密封、空心圍帶結(jié)構(gòu)形式以及實(shí)心圍帶的結(jié)構(gòu)形式等。這些形式都在不斷地實(shí)踐中進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)也隨著科技的發(fā)展，不斷的更新。以便保證水輪機(jī)在生活中更好地得到應(yīng)用。下面，我將具體的說一說一些形式的具體控制方式。
2 分析水輪機(jī)檢修密封的控制方式
2.1水輪機(jī)主軸的密封
水輪機(jī)主軸密封是水輪機(jī)的一項(xiàng)重要保護(hù)，它裝在水導(dǎo)軸承的下面，以防止壓力水從主軸和頂蓋（或支持蓋）之間滲漏機(jī)坑內(nèi)，淹沒水導(dǎo)軸承，破壞水導(dǎo)軸承的工作，影響機(jī)組的運(yùn)行。按水輪機(jī)主軸密封的工作性質(zhì)可以分為檢修密封和工作密封。
（1）檢修密封：檢修密封按其結(jié)構(gòu)型式可以分為：空氣圍帶式、機(jī)械式和抬機(jī)式檢修密封。但在實(shí)際中大多數(shù)運(yùn)用空氣圍帶檢修密封。它主要由固定環(huán)和橡膠空氣圍帶組成，在工作時(shí)，向空氣圍帶充入0.4～0.7Mpa的空氣壓力，使空氣圍帶橡皮膨脹，報(bào)緊主軸，防止水進(jìn)入；當(dāng)開機(jī)時(shí)，將空氣圍帶里的壓縮氣體排除，使其收縮，讓空氣圍帶與主軸之間保持1.5～2mm的間隙。該檢修密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，密封效果好，大多數(shù)機(jī)組檢修密封都用此種結(jié)構(gòu)。
（2）工作密封：工作密封按照密封結(jié)構(gòu)型式可以分為：平板密封、徑向密封、盤根密封、端面密封以及迷宮環(huán)密封。
平板密封主要是利用單層橡膠板與固定在主軸上的不銹鋼轉(zhuǎn)環(huán)端面形成密封，靠水壓力進(jìn)行密封，目前在中小型軸流機(jī)組中還應(yīng)用。徑向密封它是由若干塊扇形碳精塊在鋼扇形塊內(nèi)靠彈簧緊壓在主軸上，形成一層層的密封，在密封圈內(nèi)開有小排水孔，將漏出的水由此排出，現(xiàn)在已經(jīng)基本淘汰被端面密封所代替。盤根密封是由底封環(huán)、盤根、水封環(huán)、水封管和壓蓋等部件組成，它主要是靠底封環(huán)和壓蓋壓緊套在中間的盤根，起到密封作用。該密封在小型臥式機(jī)組中使用比較普遍。端面密封有機(jī)械式和水壓式兩種。機(jī)械端面密封它是依靠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銹剛圓環(huán)緊貼起到密封作用。迷宮環(huán)密封的工作原理是在在水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪頂部設(shè)有泵板裝置，由于泵板的吸出作用，主軸法蘭始終處于大氣之中，軸與軸封間不接觸并只有一層空氣，該密封有極長(zhǎng)的壽命。該種新型密封已逐步被推廣，在多個(gè)電站中被應(yīng)用，且運(yùn)行效果較好。
2.2水輪機(jī)大軸間隙密封
針對(duì)水輪機(jī)大軸間隙密封，通常水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般設(shè)置有兩種密封裝置，一種是大軸端面密封，屬動(dòng)態(tài)密封，采用清潔水作為密封介質(zhì)，用于阻斷機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)下轉(zhuǎn)輪室與頂蓋之間的水流串動(dòng)；另一種是檢修密封裝置，屬靜態(tài)密封，采用壓縮空氣作為密封介質(zhì)，用于阻斷機(jī)組停機(jī)狀態(tài)下轉(zhuǎn)輪室與頂蓋之間的水流串動(dòng)。這樣以來可以防止水淹軸承。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，檢修密封裝置必須處于退出狀態(tài)，當(dāng)機(jī)組停機(jī)且密封水退出后，檢修密封裝置需處于投入狀態(tài)。
2.3實(shí)心圍帶結(jié)構(gòu)
采用實(shí)心式心型密封條與密封座形成密閉氣室，在投入氣壓時(shí)氣壓將密封條推向大軸并與大軸貼緊密封從頂蓋上來的水，卸去氣壓后利用密封條自身的彈力和水壓作用恢復(fù)到原來的位置。實(shí)心式心型氣圍帶在使用中磨損變形，產(chǎn)生漏水，將密封槽徑向尺寸增加2.0mm，使其滿足心型橡皮條投入時(shí)在密封槽中移動(dòng)距離的要求。當(dāng)投入時(shí)壓縮空氣進(jìn)入空氣圍帶，使空氣圍帶的凸出部位抱緊水輪機(jī)大軸，切斷尾水以防水淹水車室。
3 分析這些控制方式優(yōu)缺點(diǎn)
（1）空心圍帶結(jié)構(gòu)形式：迄今為止，水電行業(yè)的水輪機(jī)檢修密封裝置普遍采用傳統(tǒng)的空心圍帶結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)形式密封效果好，控制簡(jiǎn)單，但也存在若干缺陷難以克服。首先，空心圍帶容易破損，因?yàn)榭招膰鷰Ф际歉鶕?jù)具體項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)尺寸定制的，不能批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量難以充分保證；其次，空心圍帶一旦破損漏氣，立即失去密封作用，必須馬上更換，而受圍帶安裝位置的限制，更換工作不是一件容易的事情，尤其對(duì)于中小型機(jī)組，空間緊張，檢修人員無法靠近，必須拆卸水導(dǎo)油槽和軸承，工作量大；第三，空心圍帶破損后，轉(zhuǎn)輪室壓力水可能進(jìn)入圍帶供氣管路，對(duì)機(jī)組供氣系統(tǒng)產(chǎn)生危害，甚至?xí)氚l(fā)電機(jī)制動(dòng)管路系統(tǒng)，漏出的水可能危及發(fā)電機(jī)絕緣的安全。
（2）主軸密封：水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪止漏環(huán)會(huì)產(chǎn)生少量漏水，這些漏水會(huì)沿著主軸與固定部件之間的間隙進(jìn)入機(jī)坑，妨礙其他設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，必須在主軸上設(shè)置漏密封裝置。主軸密封則是水輪機(jī)關(guān)鍵部件之一，是水輪機(jī)的一項(xiàng)重要保護(hù)它裝在水導(dǎo)軸承，作用是防止壓力水從主軸和頂蓋之間滲漏機(jī)坑內(nèi)，淹沒水導(dǎo)軸承，破壞水導(dǎo)軸承的工作影響機(jī)組的運(yùn)行。主軸的密封有利于促進(jìn)水輪機(jī)正常的、有序的進(jìn)行工作，同時(shí)它也可以增加水輪機(jī)使用的壽命。
（3）實(shí)心圍帶結(jié)構(gòu)：實(shí)心圍帶結(jié)構(gòu)在水輪機(jī)檢修密封控制中的應(yīng)用，可以提高水輪機(jī)使用的效率和使用的壽命。在實(shí)心圍帶的使用中，大家還要避免圍帶的破壞。針對(duì)圍帶的破壞，一方面大家應(yīng)該從圍帶的使用材料下手，尋求更先進(jìn)、更可靠的新型材料來替代原有較為陳舊的圍帶；另一方面則要從圍帶的工作模式上找辦法，改變?cè)械墓ぷ髂Ｊ剑瑥亩嫣岣邍鷰У墓ぷ餍阅芎托省Ｗ罱K促進(jìn)水輪機(jī)高效的、快速的發(fā)展。
綜上所述，筆者分別從三個(gè)方面即“水輪機(jī)檢修密封控制的相關(guān)技術(shù)的介紹”、“分析水輪機(jī)檢修密封的控制方式”和“分析這些控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)”來探討了水輪機(jī)檢修密封控制技術(shù)這一問題。大家在進(jìn)行探究這些問題時(shí)，一定要注意研究時(shí)出現(xiàn)的相關(guān)問題。提醒研究者們要時(shí)時(shí)刻刻注意這些問題，避免這些問題影響水輪機(jī)的工作。筆者希望能在水輪機(jī)檢修密封控制技術(shù)方面做出自己的貢獻(xiàn)。其實(shí)水輪機(jī)檢修密封控制技術(shù)方面還存在許多的問題，有興趣的學(xué)者和研究者可以繼續(xù)深究。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐芬，程凱，彭澤瑛.圍帶結(jié)構(gòu)對(duì)整圈自鎖葉片振動(dòng)特性的影響[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2010（05）.
[2]高健.探析水電站機(jī)械常見故障檢修技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（03）.
[3]肖冬梅.水輪機(jī)調(diào)速器主配抽動(dòng)故障的分析處理[A].2013年江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C].2013.
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