康扬灯泡贯流式水轮机组主轴密封存在的问题及改造方案

灯泡贯流式机组主轴密封供水方式优化改进摘要：分析当前困扰黄丰水电厂主用及备用主轴密封供水方式下的优缺点，提出结合实际的解决办法，并在改造后中取得成功，并将此次改造方法成功推广到其他水电站，取得了一直肯定。

关键字：主轴密封；供水；优化改造1前言黄丰水电厂水塔储水量为130 m3 ，由泵站的生活水泵将电站尾水供至水塔，该水泵扬程为130米，电机功率18.5KW，水压为0.8Mp，远高于机组主轴密封水压0.2-0.3Mp的要求。

主轴密封供水的备用水源取自机组技术供水系统，经过滤水器精滤后供水，可满足主轴密封的用水要求，由于水质、水量、水压等原因，备用密封供水一直未能正常投运。

而水塔给5台机组主轴密封润滑水供水、6台深井泵自润滑水供水、生产区消防供水、生活区生活、消防用水及附近村舍用水，如果水泵故障，将影响到机组主轴密封及整个生产区消防系统的用水。

由于夏季汛期期间，上游电站有泄洪及排沙等作业，且库区内部有街子沟等含砂量较大的水渠，遇到雷雨天气，上游来水含砂量进一步加大，最终影响到机组主轴密封橡胶密封板的使用寿命。

2 改造实施的可行性分析2.1、相关数据（1）主轴密封进水管处高程为1857m；（2）检修集水井井底高程为1831.5m；（3）检修集水井进人廊道处高程为1838m；（4）水位计套管尺寸为?273*7.0，高程为1857m，#1套管底部高程为1836.8m，#2套管底部高程为1834.2m；（5）集水井报警水位1836.8m，停泵水位1834.36m；（6）集水井有效容积确定为150m3 ；（7）集水井长18m，宽4.5m，检修集水井深井泵每次抽水时间为15min，抽水间隔时间为5小时；渗漏集水井深井泵每次抽水时间为20min，抽水间隔时间为2小时。

2.2方案设计根据渗漏、检修集水井深井泵铭牌得知，深井泵抽水量为400 m3 /h，所以，经过大量的数据统计，检修集水井5小时内积水为100 m3 ，故每小时积水20m3 ，渗漏集水井2小时内积水为130 m3 ，故每小时积水65 m3 ；根据设计图纸可知，机组主轴密封用水量为2m3 /h，压力为0.2-0.3Mp。

灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水处理方法研究【摘要】本文围绕灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水处理方法展开研究。

在介绍了研究背景和研究意义。

在分析了主轴密封漏水的原因，并评述了现有的处理方法，提出了改进的主轴密封设计。

通过实验验证，对新设计的主轴密封进行了测试，并进行效果分析。

在总结了研究成果，指出未来的展望。

通过本文的研究，可以为解决灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水问题提供参考和指导，为提高发电机组的效率和稳定性提供重要的技术支持。

【关键词】灯泡贯流式水轮发电机组、主轴密封、漏水处理、研究背景、研究意义、主轴密封漏水原因分析、现有处理方法评述、改进的主轴密封设计、实验验证、效果分析、研究成果总结、未来展望1. 引言1.1 研究背景灯泡贯流式水轮发电机组是一种常见的水力发电装置，主要利用水流能将水轮带动发电机工作。

在发电机组的工作过程中，主轴密封漏水是一个常见的问题，会导致主轴部件损坏和设备故障。

对主轴密封漏水问题进行研究，寻找有效的处理方法具有重要的实用价值。

在过去的研究中，主轴密封漏水问题一直受到人们的关注和重视。

目前对于灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水处理方法的研究还相对较少，存在着一定的研究空白和待解决的问题。

有必要对该问题展开深入的研究，以寻找更加有效、可靠的处理方法，提升发电机组的性能和可靠性。

的工作将为该领域的研究提供新的思路和方法，具有重要的理论和实际意义。

1.2 研究意义灯泡贯流式水轮发电机组是一种常用于水力发电的装置，其主轴密封漏水问题一直是影响其性能和稳定运行的重要因素。

解决主轴密封漏水问题不仅可以提高发电机组的效率和安全性，还可以降低设备维护成本，延长设备使用寿命，对于保障水力发电系统的正常运行具有重要意义。

通过对主轴密封漏水问题进行深入分析和研究，可以帮助我们更好地了解其发生的原因和机理，为今后改进设计和优化运行提供重要参考。

寻找更有效的处理方法和技术手段，不仅可以提高发电机组的整体性能和稳定性，还可以推动水力发电技术的进步和发展，为清洁能源的发展做出贡献。

灯泡贯流式机组常见故障及处理措施摘要：灯泡贯流式机组是水力发电中一种应用较广的机组，因其具备导叶、桨叶双调节功能，通常安装于低水头径流式水电站。

本文将以灯泡贯流式机组的常见典型故障问题为例，总结目前灯泡贯流式机组的技术现状，以实际案例分析故障问题，提出针对性的维护措施。

关键词：灯泡贯流式机组；典型案例；故障检修；引言：如今在我国各地建设的水电站中广泛应用贯流式机组，尤其是灯泡贯流式机组获得了迅速发展。

但灯泡贯流式机组在实际运行中往往会发生一些机械故障问题，如主轴密封、导水机构漏水、及受油器浮动瓦漏油等，接下来本人将结合以往自身工作实践，对灯泡贯流式机组常见故障的检修维护进行简单的分析。

1．灯泡贯流式机组技术现状灯泡贯流式机组是贯流发电机组家族中最重要的一员，一般情况下，它与发电机同轴连接，由于水轮机转速较低，而发电机尺寸较大，所以外壳形成灯泡状。

这种机组的发电机组安装在密封的、外形酷似灯泡壳体，水轮机安装在灯泡的插口处，因此称这种机组为灯泡贯流式水轮机组。

灯泡贯流式机组的发电机密封安装在水轮机上游侧一个灯泡型的金属壳体中，发电机主轴与水轮机转轮水平连接，以预埋于混凝土中的金属管型座为安装支撑点，上游连接发电机及冷却锥，下游连接导水机构及转轮等水轮机部件；以发电机吊入孔流道盖板、导水机构内、外导流环和转轮室构成过水流道。

水流经流道以轴对称流过转轮叶片，之后经直锥形尾水管流向下游。

在管型座上游连接的轴承支座上安装组合轴承，内装正、反推力轴承、发导轴承等；在管型座下游连接的内配水环上安装水导轴承，构成托起机组大轴的支撑点。

灯泡贯流式机组能够保持水流通畅，水力效率比较高，有较大的单位流量和较高的单位转速，在同一水头，同一出力下，发电机与水轮机尺寸都较小，从而降低厂房环境要求，减少土建工程量。

虽然具备如上技术优势，但是灯泡贯流式机组美中不足之处，就是发电机组安装在水下密闭的灯泡体内，给电机的通风冷却、密封、轴承的布置和运行检修带来困难，一定程度上加大了故障检修难度和工作量。

水轮机主轴密封运行缺陷与解决方法摘要：随着经济和各行各业的快速发展，水轮机导轴承(简称水导轴承)是600MW巨型水轮发电机组的关键部分，受水力、电磁和机械等因素影响，其受力情况十分复杂，对水导轴承安装工艺和轴瓦间隙调整方法进行研究分析，对于提高水轮发电机组运行的稳定性和安全性具有重要意义。

对水导轴承的结构进行了设计。

对水导轴承的安装工艺进行了研究，但未对轴瓦间隙的调整进行深入探讨。

鉴于此，现以某电厂水导轴承为例，对轴瓦间隙调整及其影响因素进行分析。

关键词：水轮机；主轴密封；优化引言主轴密封是水轮机的重要部件，能够减少流道内水流在主轴处的泄漏量，对电站的安全稳定运行具有非常重要的作用。

水轮机导轴承轴瓦间隙调整的难点，以某电厂水轮机导轴承安装和轴瓦间隙调整为例，研究水导摆度及轴瓦温度随轴瓦间隙的变化规律，结果表明:水导摆度随间隙减小而变小，瓦温随间隙减小而升高;轴瓦间隙调整量与轴瓦温度变化量之间存在0．01mm对应0．3～2．5℃的比例关系。

提出了机组动平衡试验合格后再调整轴瓦间隙，细化轴瓦间隙调整风险管理和控制的优化建议。

1水轮机导轴承结构和原理水导轴承设置20块瓦面浇铸有巴氏合金的轴瓦，与2500mm主轴轴领配合，机组运行时轴瓦通过支承块将主轴径向力传递至顶盖。

轴瓦间隙通过楔键、调整螺栓和套筒进行调整。

轴瓦瓦面精加工，安装时不用刮瓦，可降低电站安装成本。

水轮机主轴高速旋转时，轴瓦与主轴轴领间通过润滑油润滑和冷却，从而减少轴承发热量和磨损量，延长机组运行寿命，保证机组稳定性和可靠性。

润滑油在机组启动前按设计要求注入轴承油箱，润滑油中的热量由设置在油箱内的内循环冷却系统带走，机组转动时经冷却器冷却的冷油通过轴领上的径向孔输送至轴瓦表面，该系统冷却效率高、效果显著。

为保证水导轴承运行状态稳定可控，在水导轴承上设置油位、油混水、温度和轴领摆度等监测和报警装置，必要时可根据监测结果对轴瓦间隙等技术指标进行优化调整。

灯泡贯流式机组导叶外轴承（套）漏水原因分析及处理摘要：本文阐述了某水电站自投运以来，遇到灯泡贯流式机组导叶轴头密封漏水的原因，并根据水电站实情情况来正确选择处理方法，尽快恢复运行，已达到事故处理快速准确，保证安全生产，取得了一定成效，为灯泡贯流式机组运行检修提供一定参考。

关键词：水电站；外轴承（套）；漏水原因；处理概述：与以往的立式轴流机组相比较，灯泡贯流式机组，尤其是卧式布置的贯流式水轮发电机组，在系统中运行稳定，每年提高发电效能约4%，还可以大幅度地节约电厂建设费用，达一成到两成的水平，一些比较大型的灯泡贯流式水轮发电机组在全国很多发电站得到了越来越广泛的应用。

但本水电站的灯泡贯流机组自投运以来逐步暴露出一些缺陷，下文阐述它的原因并给出处理措施。

本水电站装有灯泡贯流式机组，装机容量3*10MW。

机组额定水头：5.2m，最大水头：7.15m，最小水头约：3.89m，单机额定引用流量：226.4m3/s，转轮直径：5.6m，导叶片数及尺寸：16片，导叶轴颈直径：180mm，导叶总高/瓣体高*瓣体宽：2247.4/1947.4*1520.6。

投产2年后4－5月份，机组运行过程中发现部分导叶漏水；尔后机组漏水导叶数量进一步增多，到年底大多数导叶轴承端部都出现漏水，个别导叶还多次出现卡阻现象，致使导叶关闭不严。

一、导叶轴头漏水原因如图1所示，导叶外轴承主要由套筒、关节轴承、密封环、YX密封、O型密封等组成。

导叶采用铸钢结构，导叶外支撑轴承采用自润滑关节球轴承，轴承能够满足灯泡体的微小变形。

图1导叶轴头密封主要靠YX密封圈和O型密封圈起密封作用。

O型密封位于钢套内部，主要是密封轴颈，效果较好但作用有限；而上部的YX密封是决定导叶是否漏水的关键。

YX密封原理是：依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面。

无内压时，仅仅因唇尖的变形而产生很小的接触压力。

在密封的情况下，与密封介质接触的每一点上均有与介质压力相等的法向压力，所以唇形圈底部将受到轴向压缩，唇部受到同向压缩，与密封面接触变宽，同时接触应力增加。

浅析灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水的解决措施摘要：灯泡贯流式机组，因其工作环境潮热、安装空间狭窄、密封结构型式较复杂等原因，导致转环、密封块、浮动环、支撑弹簧等部件易受到损坏、卡涩，造成主轴密封性能变差，出现大量漏水的情况出现，若排水不及时可能造成水淹廊道设备，影响机舱内设备安全运行，甚至有水淹厂房的危险。

关键词：灯泡贯流式水轮发电机组；主轴密封漏水；解决措施；有2台45 MW机组，额定功率为46．5 MW，设计流量为60 m3／s。

但自机组投运以来主轴密封无法正常顶起，水轮机顶盖处漏水较大，自排已无法让水轮机顶盖的水位降低。

为了避免水淹厂房的事故发生，在每台机组上加装了2台潜水泵排水，但汛期的运行记录显示，该缺陷仍严重限制了水电厂超发能力，损失了大量的发电量并对机组的安全运行带来隐患。

一、机组主轴密封结构水电厂水轮机组的主轴密封为轴向水压平衡式机械密封，采用水润滑和冷却，水源取自于机组技术供水系统。

该机械密封由密封块、转动抗磨环、操作环限位导向杆等组成。

主轴密封转动抗磨环直接加工在联轴螺栓保护罩上静止部分，由两段半圆形结构拼合而成，安装在由密封压盖和密封挡环形成的槽内。

水轮机工作时，密封块下腔通入250～300 kPa压力清洁水，使密封块克服自身重量上浮起来，顶住固定在主轴上的转动环上，转动抗磨环随主轴一起转动。

密封块安装在活塞密封座里，密封块上对称设计了4根直径为12 mm定位销，限制密封块只能作上下运动，不能作环向运动和径向运动。

在密封块上下端之间均设置了4个直径为6 mm通流孔。

当密封块下腔无压时，密封块能靠自重下降到底部，当活塞下腔通入压力水后，密封块在水压作用下上升到顶端，使顶盖与主轴之间的漏水水流受到阻碍。

在顶起密封块的同时，水流经通流孔到密封块上端，当密封块与转动环接触后，接触面之间就产生了流动水膜，只有少部分水流漏出，通过顶盖的白排管道流人集水井。

同时，这一定的漏水量也避免密封块因干磨导致过热而烧毁，主轴密封起到密封效果：密封圈在来自外界压力水和自身重量的作用下，紧贴在转动抗磨环上，使水轮机与顶盖上迷宫环处的漏水受到阻碍，不能直接流向顶盖，从而达到封水效果。

灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水的处理措施发布时间：2021-07-12T06:01:25.991Z 来源：《新型城镇化》2021年7期作者：秦冬[导读] 基于此，有必要对灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水的处理措施展开分析。

四川嘉陵江苍溪航电开发有限公司四川广元 628400摘要：在灯泡贯流式机组中，由于其工作环境潮热、密封结构型式较复杂以及安装空间狭窄等原因，导致转环、浮动环、密封块、支撑弹簧等部件易受到损坏、卡涩，造成主轴密封性能变差，出现大量漏水的情况出现，影响机舱内设备安全运行。

基于此，有必要对灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水的处理措施展开分析。

关键词：灯泡贯流式；水轮发电机组；主轴密封漏水；处理措施主轴密封概况灯泡贯流式水轮发电机主轴密封的主要作用是阻断尾水进入水轮机机舱。

主轴密封性能的好坏会直接影响机组的安全稳定运行。

密封结构大体可分为橡胶陶瓷密封、橡胶平板密封、盘根填料密封、水压端面密封。

本文以某水电站为例，该水电站选用的主轴密封为水压端面密封加盘根填料密封结构，主轴密封装配包括检修密封和工作密封，而工作密封为水压端面密封加径向盘根填料密封组成，工作密封材料为聚胺脂和耐磨耐高温的GFO 纤维编织填料盘根。

工作密封中设有可更换的不锈钢抗磨环；在径向密封后设有集水盒，通过排水管将漏水集中排往集水井，确保水导轴承不进水和灯泡体内的干燥和清洁。

主轴密封存在的问题水轮发电机主轴密封装置出现故障，会导致大量尾水涌入的情况，漏水量超出接水盒容量，漏水则会流入水轮机舱，漏水会随着主轴的转动甩向机舱内电气设备，甚至渗入相邻的水导轴承内，引起轴承烧瓦等机械事故，漏水进入润滑油系统，造成油质污染，用油设备锈蚀，温度升高烧瓦等情况，严重影响到机组导轴承等设备的安全运行。

主轴密封漏水缺陷处理案例机组运行工况由主轴密封工作原理可知，尤其是靠水压的端面密封，主轴密封的工作情况与密封供水压力、浮动环支撑弹簧力、机组出口尾水压力以及机组出力有关，当水头变化、机组出力变化转速改变都会引起出口水压变化，从而会改变密封块与抗磨环的压紧程度，如压紧弹簧力调整不满足设计要求，则可能会造成主轴密封压紧不严而漏水，或过于压紧造成密封块磨损。

灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水处理方法研究【摘要】电力发电是一项重要的能源产业，在水力发电中，灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水是一个普遍存在的问题。

本文通过对主轴密封漏水问题进行深入分析，总结了现有处理方法的不足之处，提出了改进方法并进行了实验验证。

实验结果表明，采用新的处理方法能够有效解决主轴密封漏水问题。

这对于提高水轮发电机组的效率和稳定性具有重要意义。

本文对研究成果进行了总结，并展望了未来的研究方向。

这一研究对提升水力发电产能、提高能源利用效率具有重要意义。

【关键词】关键词：灯泡贯流式水轮发电机组、主轴密封漏水、处理方法、研究背景、研究目的、研究意义、问题分析、现有处理方法、改进方法、实验验证、工程应用、总结、展望1. 引言1.1 研究背景灯泡贯流式水轮发电机组是一种高效节能的发电设备，其主轴密封是确保设备正常运行的关键部件。

在实际运行中，主轴密封常常出现漏水问题，严重影响了设备的性能和稳定性。

研究主轴密封漏水处理方法具有重要的现实意义。

目前，针对主轴密封漏水问题的研究还比较缺乏系统性和深入性，主要集中在对现有处理方法的总结和分析上。

有必要深入探讨主轴密封漏水问题的根本原因和解决方案，以提高设备的运行效率和可靠性。

通过对主轴密封漏水问题的分析和研究，可以为提高灯泡贯流式水轮发电机组的性能和稳定性提供技术支持，并为相关领域的研究和发展提供借鉴和参考。

本研究旨在探讨主轴密封漏水处理方法，为解决这一问题提供有效的技术支持和解决方案。

1.2 研究目的研究目的是通过对灯泡贯流式水轮发电机组主轴密封漏水问题进行深入分析，探讨现有处理方法的不足之处，提出改进方法并进行实验验证，最终实现对主轴密封漏水问题的有效解决。

通过研究，旨在提高灯泡贯流式水轮发电机组的运行效率和稳定性，减少因密封漏水问题导致的设备损坏和停机次数，降低维护成本，延长设备使用寿命。

研究还将为相关领域的工程应用提供技术支持和参考，推动水能发电技术的进步和发展。

灯泡贯流式水轮发电机组故障及防范措施探讨摘要：灯泡贯流式水轮发电机是开发低水头水力资源较好的方式，在国内得到广泛应用。

本文基于灯泡贯流式水轮发电机组的结构特点，简述了该类型发电机组常见的定子铁心位移或松动、定子绝缘损坏、转子阻尼条断裂等故障，并对各故障发生的具体原因进行分析，最后提出了相应的防范措施。

关键词：灯泡贯流式水轮发电机；常见故障；防范措施前言灯泡贯流式水轮发电机是水轮发电机的一种卧式结构形式，是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊形式，具有工作水头低（2m～30m）、水轮机效率高、电站投资少等优点。

灯泡贯流式水轮发电机的独特结构使其具有一系列特点，如：定子直径较小、定子铁心相对较长、转子磁极空间较小等。

同时，该类型的发电机组也存在散热条件较差、阻尼条过热或断裂、易产生较大的单边磁拉力等缺点。

基于灯泡贯流式水轮发电机的结构特点，对机组的常见故障及发生原因展开论述，探讨相应的防范措施，为设备的安全稳定运行提供一定的指导[1,2]。

1常见故障1.1定子铁心位移或松动定子铁心位移或松动是灯泡贯流式水轮发电机常见的故障之一，其后果是切割或磨损线棒绝缘，使其在运行或试验中被击穿，导至运行中电机的电磁噪音过大。

关于电机在铁心松动的部位和形式，不同生产厂家略有不同。

广西柳州里定电厂发电机定子铁心存在压指沿周向位移、压迫线圈侧面的情况；广西京南水电厂发电机定子铁心普遍存在压指变形、压指下铁心叠片松动的现象，铁心分瓣组合缝处的叠片外圆侧出现波浪状变形；江西桃江水电厂部分发电机曾发生定子铁心段内硅钢片膨胀变形，向转子侧位移割伤定子线圈绝缘，并出现硅钢片断裂的情况[3]。

1.2定子绝缘损坏受该类型发电机组自身结构的限制，其定子线圈绝缘的损坏频率要高于普通水轮发电机，在早些年的应用中，该类事故发生较为频繁。

如广西某电厂机组在预防性试验的直流耐电压试验中C相对地击穿，运行时间两年半。

1.3转子阻尼条断裂该类问题曾发生在多个工程应用单位的设备中，如南凌某水电厂某机组就发生过此类情况。

浅析灯泡贯流式水轮机转轮故障原因分析及改进措施摘要：水轮机转轮是实现水能转换的主要部件，它能将水能的绝大部分转换成转轮及轴的旋转机械能，并通过水轮机主轴传递给发电机主轴及其转子。

转轮活塞缸在调速器操作压力油的作用下运动时带动连杆、转臂运动，操作桨叶旋转。

水轮发电机组在运行时，通过导叶与桨叶开度的协联变化调整出力。

本文从灯泡贯流式水轮机转轮结构分析了水轮机转轮活塞缸连杆销脱落导致转轮故障的原因，并提出相应的修复和改进措施。

关键词：灯泡贯流转轮活塞缸故障改进0 引言广西长洲水利枢纽工程位于珠江流域西江干流浔江下游江段，电站共安装15台单机容量为42MW的灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量630MW，设计年发电量30.1亿KW.h。

电站最大水头16m，最小水头3m，设计水头9.5m。

电站安装由不同厂家设计的三种机型机组，并由四个厂家制造生产。

2019年3月在对机组用油定期化验时发现5号机组调速器系统油色发黑，油中漂浮有金属粉末。

初步判断为转轮内部故障，铜套磨损导致油质不合格，因此对5号机组进行B级检修处理转轮故障。

1 转轮故障状况根据安排对5号机组进行B级检修，将转轮与水轮发电机主轴分离，并将转轮吊至安装间转轮检修工位进行分解检查。

检查发现以下故障:1）转轮接力器活塞缸连杆销松脱，其中2号、3号桨叶转臂与接力器活塞缸连接处靠接力器活塞缸侧的连杆销限位块压板螺栓被剪断，造成限位块缺失，连杆销在失去限位块限制后向外松脱。

松脱后的连杆销与转轮体相互刮擦，转轮体有较深的刮擦痕迹，连杆销头部严重变形，接力器活塞缸连杆销耳孔内孔严重变形，转臂局部挤压变形。

2）转轮接力器活塞缸对称两块导向滑块均碎裂缺失，转轮体内部金属碎屑、油漆皮碎屑及油泥较多，部分滑块碎块已研磨成粉状进入调速器油系统内，导致检修前5号机调速器系统油色严重发黑。

滑块轴已挤压变形，并在轴根部出现裂纹。

接力器活塞缸上两滑块槽均有严重的挤压痕迹。

桨叶轴及其配合的轴套表面均出现磨损，桨叶轴表面圆周方面均有轻微划痕，局部出现轻微凹痕，轴套表面圆周方面有轻微划痕。