一種多唇v形密封裝置的現(xiàn)場試驗(yàn)研究

一種多唇v形密封裝置的現(xiàn)場試驗(yàn)研究

主流產(chǎn)自蝕產(chǎn)于10a之前。在轉(zhuǎn)向輥上的轉(zhuǎn)向葉片根被安排進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。它是為有效的長期密封而設(shè)計(jì)的,水輪機(jī)制造商安裝時(shí)采用完全模制的環(huán)形密封,但是,它更可能以分瓣形式供貨,由維修人員在現(xiàn)場接合(OSJ)。OSJ方案旨在減少水輪機(jī)不必要的停機(jī)天數(shù),以及在不取下轉(zhuǎn)輪葉片情況下圍繞葉根將密封有效拼合,以減少勞動(dòng)。1抗沖壓元素實(shí)質(zhì)上,SoloseleKBHydro是一種耐用的普通腈基丁二烯合成橡膠單元密封,斷面呈唇形。在基部用完整的抗沖壓橡膠保護(hù)纖維元件加固,使用模具將該元件固定在唇形斷面上。普通腈基丁二烯合成橡膠是一種有效的葉根密封材料。因?yàn)樗哂辛己玫哪退院痛蠖鄶?shù)潤滑油的潤滑能力,適合于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的運(yùn)行溫度范圍?？箾_壓元件足夠的堅(jiān)韌性,防止在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生拉伸與扭曲,但是,其設(shè)計(jì)也是靈活的,在裝配過程中易于操作。SoloseleKBHydro的深度比寬度大,便于安裝,因?yàn)樵摂嗝媸瞧春系?在安入機(jī)座時(shí),密封幾乎不可能發(fā)生意外扭曲,而扭曲問題可能妨礙某些常規(guī)多唇V形密封裝置最里面元件的安裝。2背靠背密封的密封SoloseleKBHydro的原型與試制樣品已經(jīng)在荷蘭、瑞典、巴爾干半島各國與英國水電站的水輪機(jī)葉片上應(yīng)用多年,既用于原設(shè)備制造廠家的新設(shè)備,也用于修復(fù)較舊的設(shè)備?，F(xiàn)場試驗(yàn)表明,該產(chǎn)品在舊設(shè)備上運(yùn)行尤其良好(舊設(shè)備的葉根旋轉(zhuǎn)不當(dāng)或者在磨損的軸承上運(yùn)行)。SoloseleKBHydro的明顯作用是將潤滑油保持在葉根系統(tǒng)中,同時(shí)防止水和耐磨顆粒進(jìn)入。為了最有效地達(dá)到這種效果,在葉根外罩中背靠背安裝2個(gè)密封。背靠背布置對環(huán)境有2個(gè)好處:因?yàn)閮蓚€(gè)密封將以相反方向工作,實(shí)際上,潤滑油不會(huì)泄漏污染河水,潤滑油泄漏會(huì)使電站關(guān)閉而進(jìn)行昂貴的計(jì)劃外維修。當(dāng)密封安裝在其外罩中時(shí),對其彈性體上的徑向擠壓提供低壓密封,適用于靜態(tài)和水輪機(jī)啟動(dòng)條件。當(dāng)系統(tǒng)壓力隨水輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而上升時(shí),該密封相應(yīng)地做出響應(yīng),在波動(dòng)和反向壓力差下保持恒定的密封力。在試驗(yàn)階段,采用非線性有限元分析,對密封對所有壓力條件作出的響應(yīng)進(jìn)行了分析與仔細(xì)研究。處理波動(dòng)壓力與反向壓力的能力是這種密封固有的特點(diǎn)。SoloseleKBHydro是基于JamesWalker公司的SoloseleG水封的設(shè)計(jì),其工作壓力達(dá)到42MPa,在往復(fù)負(fù)荷下最大表面速度(surfacespeed)為0.5m/s。利用其靈活的帶倒角的唇部,SoloseleG證明在涉及離心運(yùn)動(dòng)的慢速振蕩模式下,對密封高壓旋轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)是有效的。因此,這對開發(fā)轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)葉根密封是一個(gè)明顯的啟迪。典型的葉根密封很少經(jīng)受大于1MPa的壓差,因此,用42MPa的SoloseleG生產(chǎn)SoloseleKBHydro,設(shè)計(jì)上有很大的活動(dòng)余地。當(dāng)水輪機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)或者在正壓或負(fù)壓下旋轉(zhuǎn)時(shí),主要問題涉及到確定最佳軸干擾,以獲得很好的密封效果。3多唇密封的安裝到目前為止,SoloseleKBHydro開發(fā)的最具挑戰(zhàn)性的方面一直是為了簡化現(xiàn)場拼合而調(diào)整OSJ的類型。用于安裝分瓣式密封和減少維護(hù)時(shí)間的其他方法都有其弊病。例如,簡單的鄰接端點(diǎn)的非粘合接頭(non-bondedjoint)只能使用于允許少量泄漏的情況下,而潤滑油泄漏到河水中是不允許的。因此,多年來現(xiàn)場硫化是唯一利用的方法,但是,硫化費(fèi)用高,在現(xiàn)場需要很高的技術(shù)和笨重的設(shè)備。另一種方法是可采用分瓣式多唇密封,但是,這需要豐富的安裝經(jīng)驗(yàn),以獲得有效的防漏效果。因此,JamesWalker公司的重點(diǎn)放在現(xiàn)場拼合上,一個(gè)維修安裝人員使用OSJSoloseleKBHydro提供的元件和工具在幾小時(shí)內(nèi)即可完成。雖然該公司已經(jīng)有一種用于其Walkersele旋轉(zhuǎn)唇形密封的專利OSJ系統(tǒng),在葉根外罩非常狹小的空間內(nèi),已證明難以使用。因此,建立了一種基于固定Z形接頭和簡單夾具/箍系統(tǒng)的全新技術(shù),在連接時(shí)可將零件準(zhǔn)確地固定在一起。OSJ技術(shù)的廣泛試驗(yàn)導(dǎo)致開發(fā)出拼合過程中固定密封兩端的兩種方法。最適用于特定應(yīng)用的該方法取決于密封的徑向斷面尺寸。OSJ安裝順序簡單。安裝工以相當(dāng)簡單的形式進(jìn)行安裝:(1)將密封置于軸上;(2)將連接夾具滑向密封;(3)清潔接頭表面,應(yīng)用粘合劑;(4)用夾具夾緊Z形接頭;(5)用熱空氣槍加熱接頭;(6)讓密封冷卻,移開夾具。最后,OSJSoloseleKBHydro的長期成功和密封的完整性依賴于連接過程所有階段非常仔細(xì)的作業(yè)。這在隨同每個(gè)密封提供的按步操作說明書中已仔細(xì)說明。但是,JamesWalker公司建議,第1次用戶參加動(dòng)手的培訓(xùn)課程。這些培訓(xùn)在JamesWalker公司的世界各地的工地或任一基地進(jìn)行。很容易獲得適合轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的葉根外罩已經(jīng)可得到各種徑向斷面和直徑(見表1)。這些比值的密封可不收模型費(fèi)供貨,雖然其他斷面-直徑比的密封通過與JamesWalker公司協(xié)商也可供貨。4環(huán)形密封的試驗(yàn)和結(jié)果經(jīng)驗(yàn)表明,在所有正常的水輪機(jī)負(fù)荷情況下,適當(dāng)安裝的OSJ密封的完整性已可與環(huán)形