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