抽水蓄能水機(jī)導(dǎo)葉軸套
2023-10-27
來源： 抽水蓄能與儲能技術(shù)交流
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抽水蓄能水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)是水力發(fā)電系統(tǒng)中調(diào)節(jié)水流量的主要部件，每個導(dǎo)葉有上、中、下三個軸套和一個止推軸承。導(dǎo)葉上軸套和止推軸承在頂蓋上環(huán)面，不與水接觸。導(dǎo)葉中軸套位于頂蓋下環(huán)面，導(dǎo)葉下軸套位于底環(huán)上環(huán)面。
導(dǎo)葉軸頸密封在機(jī)組正常運行和停機(jī)時都起密封作用 , 主要是防止蝸殼中的水進(jìn)入頂蓋和水中的泥沙進(jìn)入套筒 , 以免軸頸和軸套發(fā)生磨損。導(dǎo)葉套筒密封一般分為中軸套密封和下套頸密封。由于抽水蓄能機(jī)組啟停頻繁，長期下來會出現(xiàn)密封和軸的磨損，從而導(dǎo)致密封失效，產(chǎn)生泄漏。
（1）導(dǎo)葉中軸套、下軸套的密封漏水
措施：導(dǎo)葉軸套密封材料采用聚氨酯材料，不采用丁腈橡膠，結(jié)構(gòu)型式盡量采用U型結(jié)構(gòu)或組合V型結(jié)構(gòu)。導(dǎo)葉中軸頸及下軸頸主密封采用U型結(jié)構(gòu)，材料為優(yōu)質(zhì)耐水解聚氨酯，導(dǎo)葉軸套其他密封采用“O”型氟橡膠圈。
相對常規(guī)密封材料，改自潤滑抗水解聚氨酯具有以下優(yōu)點：抗水解性能優(yōu)異，抗老化性能好；材料中添加自潤滑成分，具有更低的摩擦系數(shù)，更強(qiáng)的耐磨性能，對導(dǎo)葉軸頸損傷小；良好的機(jī)械性能，抗撕裂能力強(qiáng)；抗壓性能強(qiáng)，可以承受較大的擠出間隙；具有更長的使用壽命，可達(dá)5年以上。
（2）葉軸套耐磨材料吸水膨脹、溫度變化膨脹、軸套密封卡塞或軸套掉落抱死導(dǎo)葉軸。
措施：軸套內(nèi)潤滑耐磨材料采用金屬自潤滑或銅基鑲嵌顆粒材料結(jié)構(gòu)。采用吸水膨脹度極低的材料，應(yīng)提供軸套膨脹系數(shù)。設(shè)計合適的軸套間隙。軸套的大修更換周期應(yīng)該在12年以上。
（3）導(dǎo)葉中軸頸及下軸頸主密封采用U型結(jié)構(gòu)，材料為優(yōu)質(zhì)耐水解聚氨酯，導(dǎo)葉軸套其他密封采用“O”型氟橡膠圈。
措施：頂蓋結(jié)合面把合螺栓的設(shè)計，應(yīng)避免影響導(dǎo)葉中軸套更換，可以采用超級螺母解決安裝空間問題。或者導(dǎo)葉采用長套筒設(shè)計，導(dǎo)葉軸徑密封及軸套設(shè)置在長套筒內(nèi)，把合面設(shè)置在頂蓋上平面，方便檢修導(dǎo)葉軸徑密封及軸套。
（4）導(dǎo)葉下軸套和下軸套密封的更換方式
措施：優(yōu)化設(shè)置底環(huán)下軸套進(jìn)人檢修廊道。提供不拆卸發(fā)電機(jī)的情況下，在水車室內(nèi)采用液壓提升器把頂蓋在懸吊并固定在機(jī)坑內(nèi)上方位置，在水車室吊起頂蓋，更換導(dǎo)葉下軸套及其密封，并讓廠家提供相應(yīng)專用工具。
抽水蓄能機(jī)組運行工況復(fù)雜，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)工作條件苛刻，如果導(dǎo)葉下軸套材料不過關(guān)，很可能造成導(dǎo)葉下軸套密封損壞繼而引發(fā)大量漏水，只能重新改造和更換密封。特別是近年來新設(shè)計的抽水蓄能機(jī)組，上拆機(jī)組較多，導(dǎo)葉下軸套密封的損壞，將不得不面對整臺機(jī)組大修的問題，電廠停機(jī)損失巨大。導(dǎo)葉下軸套密封漏水作為水電廠的常見問題，以上經(jīng)驗，可以為投運和新建的水電廠甚至電站設(shè)備，提供參考思路和方法。
