一種水下密封系統(tǒng)、應(yīng)用其的潮汐能發(fā)電機(jī)組及應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水下密封系統(tǒng)、應(yīng)用其的潮汐能發(fā)電機(jī)組及應(yīng)用方法，所述水下密封系統(tǒng)包括套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件上的動(dòng)密封件及密封體，所述密封體在動(dòng)密封件的兩側(cè)形成壓力腔，所述動(dòng)密封件通過(guò)其兩側(cè)壓力腔之間的壓差加強(qiáng)與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的密封連接。本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)密封性能好、安全可靠、不易磨損、使用壽命長(zhǎng)。應(yīng)用該系統(tǒng)的潮汐能發(fā)電機(jī)組能夠長(zhǎng)期有效的對(duì)海水下潮汐能發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)軸和機(jī)艙進(jìn)行密封。此外，密封狀態(tài)可通過(guò)壓力傳感器傳送至海面上的監(jiān)控中心，可實(shí)時(shí)監(jiān)控水下機(jī)組的密封情況，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警和及時(shí)維護(hù)。
【專利說(shuō)明】一種水下密封系統(tǒng)、應(yīng)用其的潮汐能發(fā)電機(jī)組及應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及密封【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種水下密封系統(tǒng)、應(yīng)用其的潮汐能發(fā)電機(jī)組及應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋開(kāi)發(fā)活動(dòng)的深入，潮汐能發(fā)電技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。其中，潮汐能發(fā)電機(jī)組的密封是需要解決的關(guān)鍵性問(wèn)題，尤其是潮汐能發(fā)電機(jī)組的旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)艙間的動(dòng)密封，其性能的好壞直接影響到潮汐能發(fā)電機(jī)組能否正常工作，甚至直接影響到機(jī)組的安全和壽命O
[0003]目前，潮汐能發(fā)電機(jī)組一般布置在海平面下20米至30米的水深，而機(jī)組傳動(dòng)軸與機(jī)艙間的動(dòng)密封方式多采用機(jī)械式密封結(jié)構(gòu)，它利用彈簧補(bǔ)充彈力，平衡海水的壓強(qiáng)，將密封件緊緊的固定在內(nèi)密封環(huán)的凹槽端面上，防止密封件有軸向位移，以此確保密封結(jié)構(gòu)的密封效果，但此種密封結(jié)構(gòu)有如下缺點(diǎn):(1)磨損快，密封圈的使用壽命低；(2)密封圈的兩側(cè)介質(zhì)分別是海水和潤(rùn)滑油，海水很容易稀釋密封圈唇口處形成的潤(rùn)滑油膜，造成密封圈干摩擦，導(dǎo)致密封性能變差；(3)此種密封結(jié)構(gòu)無(wú)法提供狀態(tài)監(jiān)測(cè)，不能實(shí)時(shí)獲知潮汐能發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)軸密封是否完好。
[0004]由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的潮汐能發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)軸與機(jī)艙密封方式上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種密封性能好的水下密封系統(tǒng)，從而克服現(xiàn)有的機(jī)械式密封結(jié)構(gòu)密封性能變差的不足。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種水下密封系統(tǒng)，用于水下非轉(zhuǎn)動(dòng)件與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的密封連接，所述密封系統(tǒng)包括套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件上的動(dòng)密封件及密封體，所述密封體在動(dòng)密封件的兩側(cè)形成壓力腔，所述動(dòng)密封件通過(guò)其兩側(cè)壓力腔之間的壓差加強(qiáng)與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的密封連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述動(dòng)密封件沿轉(zhuǎn)動(dòng)件徑向的截面呈C形，所述C形的開(kāi)口朝向壓強(qiáng)較大的壓力腔。
[0009]進(jìn)一步地，所述密封體內(nèi)設(shè)置有將靠近非轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)的壓力腔以外的其余壓力腔與對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)連通的管道。
[0010]進(jìn)一步地，所述密封體由多個(gè)套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件上的密封環(huán)組成，所述密封環(huán)相互連接并配合形成所述壓力腔。
[0011]進(jìn)一步地，所述密封環(huán)內(nèi)設(shè)有徑向管道及軸向管道，通過(guò)不同密封環(huán)內(nèi)的徑向管道和軸向管道相互配合，將靠近非轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)的壓力腔以外的其余壓力腔與對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)連通。
[0012]進(jìn)一步地，所述徑向管道在密封環(huán)外環(huán)面上具有開(kāi)口，所述開(kāi)口采用密封絲堵密封。
[0013]進(jìn)一步地，所述密封環(huán)之間還設(shè)有套裝在轉(zhuǎn)動(dòng)件上的靜密封墊，所述軸向管道在密封環(huán)端面上具有開(kāi)口，所述靜密封墊上對(duì)應(yīng)軸向管道在密封環(huán)端面上的開(kāi)口位置也開(kāi)有孔。
[0014]進(jìn)一步地，所述壓力腔包括油腔、水腔、氣腔中的一種或多種。
[0015]進(jìn)一步地，所述壓力腔內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。
[0016]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種應(yīng)用上述水下密封系統(tǒng)的潮汐能發(fā)電機(jī)組，使得機(jī)艙及傳動(dòng)軸之間具有長(zhǎng)期有效的密封性能。采用如下技術(shù)方案:
[0017]一種潮汐能發(fā)電機(jī)組，包括機(jī)艙及傳動(dòng)軸，所述機(jī)艙及傳動(dòng)軸之間采用上述的水下密封系統(tǒng)進(jìn)行密封。
[0018]進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)軸上套裝有軸套，軸套內(nèi)壁開(kāi)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)安放有套裝于傳動(dòng)軸上的密封圈。
[0019]進(jìn)一步地，所述密封系統(tǒng)包括3個(gè)動(dòng)密封件以及由4個(gè)相互連接的密封環(huán)組成的密封體，距機(jī)艙由遠(yuǎn)及近依次為第四密封環(huán)、第三動(dòng)密封件、第三密封環(huán)、第二動(dòng)密封件、第二密封環(huán)、第一動(dòng)密封件、第一密封環(huán)，所述壓力腔距機(jī)艙由遠(yuǎn)及近依次為水腔、氣腔、第二油腔、第一油腔。
[0020]進(jìn)一步地，所述水腔、氣腔、第二油腔、第一油腔的壓強(qiáng)分別為0.4bar、0.3bar、
0.lbar、0.65bar。
[0021]進(jìn)一步地，所述第四密封環(huán)的遠(yuǎn)離機(jī)艙側(cè)還連接有第四動(dòng)密封件，所述第四動(dòng)密封件一側(cè)為所述水腔，另一側(cè)為外界海水。
[0022]進(jìn)一步地，所述第四動(dòng)密封件靠近海水的一側(cè)還設(shè)有防異物擋板。
[0023]進(jìn)一步地,所述發(fā)電機(jī)組還包括襯套、軸承、軸承座，軸承套裝在傳動(dòng)軸上，軸承座套裝在軸承上，襯套安裝在軸承座上，第一密封環(huán)與襯套連接，所述軸承座上及襯套上開(kāi)有用于與第二油腔、氣腔、水腔對(duì)應(yīng)連通的油道、氣道和水道。
[0024]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種在所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組上安裝水下密封系統(tǒng)的方法。采用如下技術(shù)方案:
[0025]一種在所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組上安裝水下密封系統(tǒng)的方法，包括以下步驟:A.在所述發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)軸上套裝軸套將下述部件依次套在軸套上:第四密封環(huán)、第三動(dòng)密封件、第三密封環(huán)、第二動(dòng)密封件、第二密封環(huán)、第一動(dòng)密封件、第一密封環(huán)、襯套；C.將軸承套裝在傳動(dòng)軸上，再將軸承座套裝在軸承上，把襯套安裝在軸承座上，將所述襯套上的和軸承座上的油道、氣道和水道分別同心配合；D.將第一密封環(huán)同心安裝在襯套上，將第一動(dòng)密封件同心安裝在第一密封環(huán)上，再將第二密封環(huán)同心安裝在第一密封環(huán)上，依法順次安裝第二動(dòng)密封件、第三密封環(huán)、第三動(dòng)密封件、第四密封環(huán)；E.通過(guò)鎖緊螺栓，將各密封環(huán)、各動(dòng)密封件及襯套一起固定在軸承座上；F.將所述軸承座上的油道、水道、氣道分別連接至對(duì)應(yīng)的油、水、氣壓力供給系統(tǒng)，并將第一油腔與油壓力供給系統(tǒng)連接。
[0026]進(jìn)一步地，所述步驟A中軸套內(nèi)壁開(kāi)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)安放密封圈，所述軸套連同密封圈一起套裝到發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)軸上。
[0027]進(jìn)一步地，所述步驟B中，相鄰的密封環(huán)之間還套有靜密封墊，所述步驟D中安裝好每個(gè)動(dòng)密封件后安裝所述靜密封墊。[0028]進(jìn)一步地，所述步驟B中在第四密封環(huán)之前、軸套上還依次套有防異物擋板及第四動(dòng)密封件；所述步驟D中安裝好第四密封環(huán)后再順次安裝第四動(dòng)密封件及防異物擋板，使得第四動(dòng)密封件一側(cè)連通第四密封環(huán)內(nèi)的水腔，另一側(cè)連接防異物擋板并與海水連通；所述步驟E為:通過(guò)鎖緊螺栓，將防異物擋板、各密封環(huán)、各動(dòng)密封件及襯套一起固定在軸承座上。
[0029]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030](I)本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)提供了一種安全可靠的水下小轉(zhuǎn)動(dòng)件與非轉(zhuǎn)動(dòng)件間的密封方式，通過(guò)動(dòng)密封件兩側(cè)保持合適的壓強(qiáng)差，能夠增強(qiáng)動(dòng)密封件的密封唇與轉(zhuǎn)動(dòng)件的接觸力，保證密封性能。此種密封方式能夠長(zhǎng)期有效的對(duì)海水下潮汐能發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)軸和機(jī)艙進(jìn)行密封。
[0031](2)根據(jù)具體情況，動(dòng)密封件可以設(shè)置多個(gè)，壓力腔也可為油腔、水腔、氣腔中的一種或多種，提供了密封性能優(yōu)良的多種選擇和組合。
[0032](3)壓力腔內(nèi)可設(shè)壓力傳感器，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)各循環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行壓力補(bǔ)給，此外，壓力傳感器還可將系統(tǒng)中的壓力數(shù)據(jù)傳到海平面上的監(jiān)控中心，以及時(shí)判斷水下機(jī)組的密封情況，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警，指導(dǎo)維護(hù)人員及時(shí)對(duì)潮汐能發(fā)電機(jī)組進(jìn)行維修，避免由于密封失效導(dǎo)致的破壞性事故。
[0033](4)本發(fā)明可通過(guò)增設(shè)其他介質(zhì)的壓力腔，避免了傳統(tǒng)動(dòng)密封件的兩側(cè)介質(zhì)為水與油時(shí)，密封唇口處形成的油膜被水稀釋而發(fā)生密封圈干摩擦的情況，保證了動(dòng)密封件的密封唇與軸套間形成良好的油膜或水膜，增加了動(dòng)密封件的使用壽命和密封性能。
[0034](5)動(dòng)密封件的密封唇與軸套間的密封處產(chǎn)生的熱量可通過(guò)油循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和氣循環(huán)系統(tǒng)及時(shí)帶走，不會(huì)發(fā)生溫度過(guò)高軟化動(dòng)密封件而導(dǎo)致泄漏的情況。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0035]上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]圖1是本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖2是本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)的軸向剖視圖。
[0038]圖3是壓力循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本發(fā)明提供了一種水下密封系統(tǒng)，用于水下非轉(zhuǎn)動(dòng)件與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的密封連接，將此種密封方式應(yīng)用于海水下潮汐能發(fā)電機(jī)組，能夠長(zhǎng)期有效的對(duì)傳動(dòng)軸和機(jī)艙進(jìn)行密封。
[0040]請(qǐng)參閱圖1、圖2所示,傳動(dòng)軸I作為水下的轉(zhuǎn)動(dòng)部件,其上套有軸套2,為加強(qiáng)密封性能，軸套2的內(nèi)壁上開(kāi)有多處環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)安裝有密封圈14。本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)包括套裝在軸套2上的動(dòng)密封件及密封體，密封體在動(dòng)密封件的兩側(cè)形成壓力腔，動(dòng)密封件通過(guò)兩側(cè)壓力腔之間的壓差加強(qiáng)與軸套2之間的密封連接。
[0041]其中，密封體可以設(shè)置為由多個(gè)套裝于軸套2上的密封環(huán)組成，密封環(huán)相互連接并配合形成所述壓力腔。密封環(huán)近軸套2的端面上開(kāi)有安裝動(dòng)密封件的凹槽，動(dòng)密封件沿傳動(dòng)軸I徑向的截面呈C形，所述C形的開(kāi)口朝向壓腔較大的壓力腔。其中，壓力腔可以根據(jù)實(shí)際情況選擇油腔、水腔、氣腔中的一種或多種，當(dāng)選擇其中的多種時(shí)，為避免密封處形成的油膜被稀釋，油腔和水腔最好不相鄰設(shè)置。
[0042]在密封環(huán)內(nèi)設(shè)有將除靠近非轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)的壓力腔以外的其余各壓力腔與對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)連通的管道，管道包括徑向管道及軸向管道，不同密封環(huán)內(nèi)的徑向管道和軸向管道相互配合將上述壓力腔與對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)連通。其中，徑向管道在密封環(huán)外環(huán)面上具有開(kāi)口，該開(kāi)口可采用密封絲堵13密封。軸向管道在密封環(huán)的端面上具有開(kāi)口，相鄰密封環(huán)上的該開(kāi)口相互對(duì)齊。此外，為進(jìn)一步加強(qiáng)密封性能，在密封環(huán)之間，尤其是靠近機(jī)艙側(cè)的密封環(huán)之間，可進(jìn)一步設(shè)有靜密封墊12，靜密封墊12可通過(guò)在密封環(huán)的端面上設(shè)置環(huán)形凹槽安放，此外，如果此處?kù)o密封墊12的環(huán)面經(jīng)過(guò)軸向管道在密封環(huán)端面上的開(kāi)口處，則在所述靜密封墊12的對(duì)應(yīng)位置上也應(yīng)開(kāi)有孔。
[0043]根據(jù)以上設(shè)置，可形成圖1、2中所示的如下布局:距機(jī)艙由遠(yuǎn)及近，發(fā)電機(jī)組的軸套2上依次套裝有:第四密封環(huán)9、第三動(dòng)密封件11-3、第三密封環(huán)8、第二動(dòng)密封件11-2、靜密封墊12、第二密封環(huán)7、第一動(dòng)密封件11-1、靜密封墊12、第一密封環(huán)6。所述壓力腔距機(jī)艙由遠(yuǎn)及近依次為水腔9-1、氣腔8-1、第二油腔7-1、第一油腔6-1。四個(gè)壓力腔可根據(jù)具體情況設(shè)置壓強(qiáng)，本例中設(shè)置對(duì)應(yīng)次序的壓力腔壓強(qiáng)依次為0.4bar、0.3bar、0.1bar>
0.65bar。其中水腔9_1、氣腔8_1、第二油腔7_1分別設(shè)置在第四密封環(huán)9、第三密封環(huán)8、第二密封環(huán)7內(nèi)部。此外，在第四密封環(huán)的遠(yuǎn)離軸承4側(cè)還連接有第四動(dòng)密封件11-4，該第四動(dòng)密封件11-4 一側(cè)連通所述水腔9-1，另一側(cè)連通外界海水。為防止海水中的異物產(chǎn)生干擾，在第四動(dòng)密封件11-4的連通海水側(cè)還設(shè)有防異物擋板10。此處的防異物擋板10也可以采用與上述密封環(huán)同材質(zhì)的環(huán)形件的形式套裝在軸套2上，該環(huán)形件一方面將第四動(dòng)密封件11-4壓緊在第四密封環(huán)9上的凹槽內(nèi)，另一方面在該第四動(dòng)密封件11-4的C形開(kāi)口外側(cè)形成隔擋，在阻攔海水中異物的同時(shí)不妨礙海水進(jìn)入，使得該第四動(dòng)密封件11-4的C形開(kāi)口側(cè)充滿比背側(cè)的水腔9-1壓強(qiáng)大的海水。
[0044]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1、圖2所示，應(yīng)用本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)的潮汐能發(fā)電機(jī)組還包括襯套5、軸承4及軸承座3，軸承4套裝在傳動(dòng)軸I上，通過(guò)軸套2的端面實(shí)現(xiàn)軸承4的定位，軸承座3套裝在軸承4上，襯套5安裝在軸承座3上，第一密封環(huán)6與襯套5連接，襯套5上及軸承座3上開(kāi)有分別與第二油腔7-1、氣腔8-1、水腔9-1連通的油道、氣道和水道，其中，襯套5上開(kāi)有軸向油道5-1，軸承座3上開(kāi)有軸向油道3-1和徑向油道，襯套5的軸向油道
5-1與軸承座3上的軸向油道3-1同心配合，軸承座3的軸向油道3-1通過(guò)所述徑向油道連接至軸承座3上的油潤(rùn)滑孔位。軸承4、軸套2配合第一密封環(huán)6在第一動(dòng)密封件11-1的C形開(kāi)口側(cè)形成第一油腔6-1，第一油腔6-1內(nèi)充滿潤(rùn)滑油，在保證良好的密封的同時(shí)還可保證軸承得到良好的潤(rùn)滑。
[0045]請(qǐng)配合參閱圖3所示，壓力供給系統(tǒng)包括油供給系統(tǒng)15、水供給系統(tǒng)16、氣供給系統(tǒng)17，各壓力腔通過(guò)密封環(huán)內(nèi)設(shè)置的徑向管道和軸向管道，分別連通至各自對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)。具體而言，將油供給系統(tǒng)15連接到軸承座3上的油潤(rùn)滑孔位，并分別與第一油腔
6-1和第二油腔7-1連通，形成一套完整的油循環(huán)系統(tǒng)，該油循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置各種溢流閥和電磁換向閥實(shí)現(xiàn)第一油腔6-1和第二油腔7-1的壓強(qiáng)不同；將氣供給系統(tǒng)17連接到軸承座3上的氣道，并與第三密封環(huán)8內(nèi)的氣腔8-1連通，形成完整的氣循環(huán)系統(tǒng)；將水供給系統(tǒng)16連接到軸承座3上的水道，并與第四密封環(huán)上的水道9-1連通，形成一套完整的水循環(huán)系統(tǒng)。
[0046]上述的油循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和氣循環(huán)系統(tǒng)均為反饋系統(tǒng)，三個(gè)系統(tǒng)中均設(shè)有壓力傳感器，當(dāng)系統(tǒng)的壓力小于預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)可通過(guò)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)充壓力，保證密封性倉(cāng)泛。
[0047]此外，壓力傳感器還可將系統(tǒng)中的壓力數(shù)據(jù)傳到海平面上的監(jiān)控中心，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警，指導(dǎo)維護(hù)人員及時(shí)對(duì)潮汐能發(fā)電機(jī)組進(jìn)行維修，避免由于密封失效導(dǎo)致破壞性事故。
[0048]請(qǐng)配合參閱圖1、圖2所示，在潮汐能發(fā)電機(jī)組上安裝本發(fā)明的水下密封系統(tǒng)時(shí)，可按照如下步驟進(jìn)行:
[0049](I)先將密封圈14放入軸套2的凹槽內(nèi)，然后將軸套2連同密封圈14 一起安裝到傳動(dòng)軸I上。
[0050](2)按照防異物擋板10、第四動(dòng)密封件11-4、第四密封環(huán)9、第三動(dòng)密封件11_3、第三密封環(huán)8、第二動(dòng)密封件11-2、靜密封墊12、第二密封環(huán)7、第一動(dòng)密封件11-1、靜密封墊
12、第一密封環(huán)6、襯套5的順序，將上述部件套在軸套2上。
[0051](3)將軸承4套裝在傳動(dòng)軸I上，通過(guò)軸套2的端面實(shí)現(xiàn)軸承4的定位，然后再將軸承座3套裝在軸承4上，軸承座3上開(kāi)有軸向油道3-1和徑向油道，軸向油道3-1通過(guò)所述徑向油道連接至軸承座3的油潤(rùn)滑孔位，為防止?jié)櫥托孤?，在安裝軸承座3時(shí)一定要保證軸承座3的軸向油道3-1豎直向上。
[0052](4)把襯套5安裝在軸承座3上，安裝時(shí)保證襯套5的油道5_1與軸承座3上的軸向油道3-1同心配合；同時(shí)，襯套5上的氣道和水道與軸承座3上的氣道和水道同心配合。
[0053](5)將第一密封環(huán)6同心安裝在襯套5上，安裝時(shí)襯套5的油道5_1與第一密封環(huán)上對(duì)應(yīng)的軸向管道同心配合，以保證襯套5的油道5-1通過(guò)該軸向管道與第二油腔7-1連通；同樣，襯套5上的氣道和水道也分別與第一密封環(huán)上對(duì)應(yīng)的軸向管道同心配合。
[0054](6)將靜密封墊12及第一動(dòng)密封件11-1分別放入第一密封環(huán)6上所開(kāi)的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，注意不要使第一動(dòng)密封件11-1的密封唇有任何彎曲。
[0055](7)將第二密封環(huán)7同心安裝在第一密封環(huán)6上，安裝時(shí)對(duì)齊第二密封環(huán)7與第一密封環(huán)6上相互對(duì)應(yīng)的軸向管道，以保證各壓力腔與對(duì)應(yīng)壓力供給系統(tǒng)連通，與此同時(shí)，保證第二密封環(huán)7的端面壓平第一動(dòng)密封件11-1和靜密封墊12。
[0056](8)將靜密封墊12及第二動(dòng)密封件11-2分別放入第二密封環(huán)7的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，注意不要使第二動(dòng)密封件11-2的密封唇有任何彎曲。
[0057](9)將第三密封環(huán)8同心安裝在第二密封環(huán)7上，安裝時(shí)對(duì)齊第二密封環(huán)7與第三密封環(huán)8上相互對(duì)應(yīng)的軸向管道，以保證氣腔8-1及水腔9-1與對(duì)應(yīng)壓力供給系統(tǒng)連通，與此同時(shí)，保證第三密封環(huán)8的端面壓平第二動(dòng)密封件11-2和靜密封墊12。
[0058](10)將第三動(dòng)密封件11-3放入第三密封環(huán)8的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，注意不要使第三動(dòng)密封件11-3的密封唇有任何彎曲。
[0059](11)將第四密封環(huán)9同心安裝在第三密封環(huán)8上，安裝時(shí)對(duì)齊第三密封環(huán)8上與第四密封環(huán)9相互對(duì)應(yīng)的軸向管道，以保證水腔9-1與對(duì)應(yīng)壓力供給系統(tǒng)連通，與此同時(shí)，保證第四密封環(huán)9的端面壓平第三動(dòng)密封件11-3和靜密封墊12。[0060](12)將第四動(dòng)密封件11-4放入第四密封環(huán)9的對(duì)應(yīng)凹槽內(nèi)，注意不要使第四動(dòng)密封件11-4的密封唇有任何彎曲。
[0061](13)將防異物擋板10同心安裝在第四密封環(huán)9上，保證防異物擋板10的端面壓平第四動(dòng)密封件11-4。
[0062](14)通過(guò)鎖緊螺栓15，將防異物擋板10、第四動(dòng)密封件11_4、第四密封環(huán)9、第三動(dòng)密封件11-3、第三密封環(huán)8、第二動(dòng)密封件11-2、靜密封墊12、第二密封環(huán)7、第一動(dòng)密封件11-1、靜密封墊12、第一密封環(huán)6、襯套5 —起固定在軸承座3上。
[0063](15)將油供給系統(tǒng)15、水供給系統(tǒng)16及氣供給系統(tǒng)17分別與軸承座3的油潤(rùn)滑孔位、水道、氣道連接，形成各自獨(dú)立完整的油循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)及氣循環(huán)系統(tǒng)。
[0064]通過(guò)上述油循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和氣循環(huán)系統(tǒng)不同壓強(qiáng)值的設(shè)定，能夠保證各動(dòng)密封件的“C” 口側(cè)壓強(qiáng)大于另一側(cè)，在潮汐能發(fā)電機(jī)組的工作過(guò)程中，在壓差的作用下，通過(guò)動(dòng)密封件“C” 口的變形，能夠增加動(dòng)密封件與軸套2的接觸力，保證密封性能。
[0065]按上述實(shí)施例中各壓力腔設(shè)置的壓強(qiáng)值為例，本發(fā)明的應(yīng)用上述水下密封系統(tǒng)的潮汐能發(fā)電機(jī)組在下水前要進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試時(shí)要保證以下數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn):
[0066]①調(diào)節(jié)油循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置的各種溢流閥和電磁換向閥的作用使第一油腔6-1和第二油腔7-1內(nèi)充滿潤(rùn)滑油，且第一油腔6-1的油壓為0.65bar，第二油腔7-1的油壓為0.1bar0
[0067]②調(diào)節(jié)氣循環(huán)系統(tǒng)，使氣腔8-1內(nèi)充滿壓強(qiáng)為0.3bar的空氣。
[0068]③調(diào)節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)，使水腔9-1內(nèi)充滿壓強(qiáng)為0.4bar的水。
[0069]通過(guò)上述油循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和氣循環(huán)系統(tǒng)的共同作用，本發(fā)明的應(yīng)用上述水下密封系統(tǒng)的潮汐能發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)了傳動(dòng)軸與機(jī)艙的可靠密封，距機(jī)艙由近及遠(yuǎn)的動(dòng)密封件兩側(cè)的介質(zhì)分別為:油-油、油-氣、氣-水、水-7jC，避免了動(dòng)密封件的兩側(cè)介質(zhì)為水與油時(shí)，密封唇口處形成的油膜被水稀釋的情況，保證了動(dòng)密封件的密封唇與軸套2間形成良好的油膜或水膜，增加了動(dòng)密封件的使用壽命和密封性能。此外，密封處產(chǎn)生的熱量可通過(guò)上述油循環(huán)系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和氣循環(huán)系統(tǒng)及時(shí)帶走，不會(huì)發(fā)生溫度過(guò)高軟化動(dòng)密封件而導(dǎo)致泄漏的情況。
[0070]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水下密封系統(tǒng)，用于水下非轉(zhuǎn)動(dòng)件與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的密封連接，其特征在于，所述密封系統(tǒng)包括套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件上的動(dòng)密封件及密封體，所述密封體在動(dòng)密封件的兩側(cè)形成壓力腔，所述動(dòng)密封件通過(guò)其兩側(cè)壓力腔之間的壓差加強(qiáng)與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的密封連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)密封件沿轉(zhuǎn)動(dòng)件徑向的截面呈C形，所述C形的開(kāi)口朝向壓強(qiáng)較大的壓力腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述密封體內(nèi)設(shè)置有將靠近非轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)的壓力腔以外的其余壓力腔與對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)連通的管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述密封體由多個(gè)套裝于轉(zhuǎn)動(dòng)件上的密封環(huán)組成，所述密封環(huán)相互連接并配合形成所述壓力腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述密封環(huán)內(nèi)設(shè)有徑向管道及軸向管道，通過(guò)不同密封環(huán)內(nèi)的徑向管道和軸向管道相互配合，將靠近非轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)的壓力腔以外的其余壓力腔與對(duì)應(yīng)的壓力供給系統(tǒng)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述徑向管道在密封環(huán)外環(huán)面上具有開(kāi)口，所述開(kāi)口采用密封絲堵密封。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述密封環(huán)之間還設(shè)有套裝在轉(zhuǎn)動(dòng)件上的靜密封墊，所述軸向管道在密封環(huán)端面上具有開(kāi)口，所述靜密封墊上對(duì)應(yīng)軸向管道在密封環(huán)端面上的開(kāi)口位置也開(kāi)有孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力腔包括油腔、水腔、氣腔中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下密封系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力腔內(nèi)設(shè)有壓力傳感器。
10.一種潮汐能發(fā)電機(jī)組，包括機(jī)艙及傳動(dòng)軸，其特征在于，所述機(jī)艙及傳動(dòng)軸之間采用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的水下密封系統(tǒng)進(jìn)行密封。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述傳動(dòng)軸上套裝有軸套，軸套內(nèi)壁開(kāi)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)安放有套裝于傳動(dòng)軸上的密封圈。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述密封系統(tǒng)包括3個(gè)動(dòng)密封件以及由4個(gè)相互連接的密封環(huán)組成的密封體，距機(jī)艙由遠(yuǎn)及近依次為第四密封環(huán)、第三動(dòng)密封件、第三密封環(huán)、第二動(dòng)密封件、第二密封環(huán)、第一動(dòng)密封件、第一密封環(huán)，所述壓力腔距機(jī)艙由遠(yuǎn)及近依次為水腔、氣腔、第二油腔、第一油腔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述水腔、氣腔、第二油腔、第一油腔的壓強(qiáng)分別為 0.4bar、0.3bar、0.lbar、0.65bar。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述第四密封環(huán)的遠(yuǎn)離機(jī)艙側(cè)還連接有第四動(dòng)密封件，所述第四動(dòng)密封件一側(cè)為所述水腔，另一側(cè)為外界海水。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述第四動(dòng)密封件靠近海水的一側(cè)還設(shè)有防異物擋板。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)組還包括襯套、軸承、軸承座，軸承套裝在傳動(dòng)軸上，軸承座套裝在軸承上，襯套安裝在軸承座上，第一密封環(huán)與襯套連接，所述軸承座上及襯套上開(kāi)有用于與第二油腔、氣腔、水腔對(duì)應(yīng)連通的油道、氣道和水道。
17.一種在權(quán)利要求16所述的潮汐能發(fā)電機(jī)組上安裝水下密封系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括以下步驟: A.在所述發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)軸上套裝軸套； B.將下述部件依次套在軸套上:第四密封環(huán)、第三動(dòng)密封件、第三密封環(huán)、第二動(dòng)密封件、第二密封環(huán)、第一動(dòng)密封件、第一密封環(huán)、襯套； C.將軸承套裝在傳動(dòng)軸上，再將軸承座套裝在軸承上，把襯套安裝在軸承座上，將所述襯套上的和軸承座上的油道、氣道和水道分別同心配合； D.將第一密封環(huán)同心安裝在襯套上，將第一動(dòng)密封件同心安裝在第一密封環(huán)上，再將第二密封環(huán)同心安裝在第一密封環(huán)上，依法順次安裝第二動(dòng)密封件、第三密封環(huán)、第三動(dòng)密封件、第四密封環(huán)； E.通過(guò)鎖緊螺栓，將各密封環(huán)、各動(dòng)密封件及襯套一起固定在軸承座上； F.將所述軸承座上的油道、水道、氣道分別連接至對(duì)應(yīng)的油、水、氣壓力供給系統(tǒng)，并將第一油腔與油壓力供給系統(tǒng)連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的安裝水下密封系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟A中軸套內(nèi)壁開(kāi)有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)安放密封圈，所述軸套連同密封圈一起套裝到發(fā)電機(jī)組的傳動(dòng)軸上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的安裝水下密封系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟B中，相鄰的密封環(huán)之間還套有靜密封墊，所述步驟D中安裝好每個(gè)動(dòng)密封件后安裝所述靜密封墊。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的在潮汐能發(fā)電機(jī)組上安裝水下密封系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述步驟B中在第四密封環(huán)之前、軸套上還依次套有防異物擋板及第四動(dòng)密封件；所述步驟D中安裝好第四密封環(huán)后再順次安裝第四動(dòng)密封件及防異物擋板，使得第四動(dòng)密封件一側(cè)為第四密封環(huán)內(nèi)的水腔，另一側(cè)連接防異物擋板并與海水連通；所述步驟E為:通過(guò)鎖緊螺栓，將防異物擋板、各密封環(huán)、各動(dòng)密封件及襯套一起固定在軸承座上。
【文檔編號(hào)】F03B11/00GK103835863SQ201410083552
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】胡雪松, 李明輝, 王海龍, 李應(yīng)昌, 劉敬波 申請(qǐng)人:國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司