一種多唇v形密封裝置的現(xiàn)場試驗研究

一種多唇v形密封裝置的現(xiàn)場試驗研究

主流產(chǎn)自蝕產(chǎn)于10a之前。在轉(zhuǎn)向輥上的轉(zhuǎn)向葉片根被安排進行現(xiàn)場試驗。它是為有效的長期密封而設計的,水輪機制造商安裝時采用完全模制的環(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不必要的停機天數(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。1抗沖壓元素實質(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。因為它具有良好的耐水性和大多數(shù)潤滑油的潤滑能力,適合于轉(zhuǎn)槳式水輪機的運行溫度范圍?？箾_壓元件足夠的堅韌性,防止在軸旋轉(zhuǎn)時發(fā)生拉伸與扭曲,但是,其設計也是靈活的,在裝配過程中易于操作。SoloseleKBHydro的深度比寬度大,便于安裝,因為該斷面是拼合的,在安入機座時,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葉片上應用多年,既用于原設備制造廠家的新設備,也用于修復較舊的設備?，F(xiàn)場試驗表明,該產(chǎn)品在舊設備上運行尤其良好(舊設備的葉根旋轉(zhuǎn)不當或者在磨損的軸承上運行)。SoloseleKBHydro的明顯作用是將潤滑油保持在葉根系統(tǒng)中,同時防止水和耐磨顆粒進入。為了最有效地達到這種效果,在葉根外罩中背靠背安裝2個密封。背靠背布置對環(huán)境有2個好處:因為兩個密封將以相反方向工作,實際上,潤滑油不會泄漏污染河水,潤滑油泄漏會使電站關閉而進行昂貴的計劃外維修。當密封安裝在其外罩中時,對其彈性體上的徑向擠壓提供低壓密封,適用于靜態(tài)和水輪機啟動條件。當系統(tǒng)壓力隨水輪機的轉(zhuǎn)動而上升時,該密封相應地做出響應,在波動和反向壓力差下保持恒定的密封力。在試驗階段,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進行了分析與仔細研究。處理波動壓力與反向壓力的能力是這種密封固有的特點。SoloseleKBHydro是基于JamesWalker公司的SoloseleG水封的設計,其工作壓力達到42MPa,在往復負荷下最大表面速度(surfacespeed)為0.5m/s。利用其靈活的帶倒角的唇部,SoloseleG證明在涉及離心運動的慢速振蕩模式下,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)槳式水輪機葉根密封是一個明顯的啟迪。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,設計上有很大的活動余地。當水輪機在靜止狀態(tài)或者在正壓或負壓下旋轉(zhuǎn)時,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時間的其他方法都有其弊病。例如,簡單的鄰接端點的非粘合接頭(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,硫化費用高,在現(xiàn)場需要很高的技術和笨重的設備。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,以獲得有效的防漏效果。因此,JamesWalker公司的重點放在現(xiàn)場拼合上,一個維修安裝人員使用OSJSoloseleKBHydro提供的元件和工具在幾小時內(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,在連接時可將零件準確地固定在一起。OSJ技術的廣泛試驗導致開發(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。安裝工以相當簡單的形式進行安裝:(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的作業(yè)。這在隨同每個密封提供的按步操作說明書中已仔細說明。但是,JamesWalker公司建議,第1次用戶參加動手的培訓課程。這些培訓在JamesWalker公司的世界各地的工地或任一基地進行。很容易獲得適合轉(zhuǎn)槳式水輪機的葉根外罩已經(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)形密封的試驗和結果經(jīng)驗表明,在所有正常的水輪機負荷情況下,適當安裝的OSJ密封的完整性已可與環(huán)形