水泵水輪機(jī)主軸密封是保障抽水蓄能機(jī)組連續(xù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件之一，應(yīng)有良好的封水性和封氣性。發(fā)電和抽水工況時(shí)，主軸密封用以減少或防止流道水從主軸與頂蓋之間間隙泄漏到機(jī)坑內(nèi)，防止水淹水導(dǎo)的事故發(fā)生；水泵壓水啟動(dòng)和調(diào)相運(yùn)行時(shí)，主軸密封用以防止密封腔內(nèi)的壓縮空氣直接從主軸與頂蓋之間間隙泄漏到機(jī)坑內(nèi)，保證工況之間的正常轉(zhuǎn)換。主軸密封的好壞直接關(guān)系到機(jī)組的運(yùn)行安全、檢修周期及電站經(jīng)濟(jì)效益。
　　1.主軸密封的作用

　　2.A廠主軸密封特點(diǎn)

　　3.B廠主軸密封特點(diǎn)

　　4.H廠主軸密封特點(diǎn)

　　5.Q廠主軸密封特點(diǎn)

　　其工作原理是：機(jī)組運(yùn)行時(shí)，三道密封環(huán)在彈簧力作用下與主軸抗磨環(huán)之間保持一定的徑向壓力，密封潤滑清潔水在三道密封環(huán)與主軸抗磨環(huán)之間形成一層均勻的水膜，保持“非接觸式”密封，有效地阻止流道被密封水壓腔的壓力水或壓縮空氣流入頂蓋中，達(dá)到良好的封水、封氣效果。

　　2.主軸密封優(yōu)缺點(diǎn)分析

　　Q電站形式的主軸密封投入運(yùn)行后需特別注意以下幾點(diǎn)：
　　（1）潤滑水質(zhì)：機(jī)組運(yùn)行時(shí)主軸密封潤滑水必須投入，防止密封環(huán)與抗磨環(huán)產(chǎn)生干磨而導(dǎo)致密封環(huán)、抗磨環(huán)嚴(yán)重磨損；潤滑水過濾精度不小于100μm，避免水中混入大的泥沙顆粒而延長密封環(huán)使用壽命。
　　（2）潤滑水壓：潤滑水壓力必須大于被密封腔壓力，防止流道中不清潔水進(jìn)入密封間隙而導(dǎo)致密封環(huán)、抗磨環(huán)快速磨損。
　　（3）水膜厚度：水膜厚度不應(yīng)小于0.04mm，避免密封環(huán)與抗磨環(huán)直接接觸而磨損；同時(shí)密封清潔水壓不宜過大，以避免頂蓋漏水量偏大。

　　日本Z開始做抽蓄始于20世紀(jì)70年代左右，那時(shí)候還沒研發(fā)出塞斯德爾這種高分子材料。由于抽蓄機(jī)工況多，運(yùn)行環(huán)境相對(duì)于常規(guī)機(jī)更加多變，所以對(duì)于主軸密封的自適應(yīng)性，可靠性要求更高。所以日本從70年代開始就要選用一種可靠結(jié)構(gòu)的主軸密封。東芝四、五十多年來設(shè)計(jì)了很多抽蓄電站，定速、變速都設(shè)計(jì)過不少，這么多年東芝也在抽蓄電站上采用過多種其余結(jié)構(gòu)的主軸密封，甚至東芝還專門開發(fā)了各水頭段的主軸密封模型試驗(yàn)裝置，沒記錯(cuò)的話神流川還是葛野川設(shè)計(jì)階段對(duì)于主軸密封還在試驗(yàn)裝置上進(jìn)行了2.3年左右的運(yùn)行試驗(yàn)，經(jīng)過幾十年來抽蓄電站實(shí)踐證明，三層水壓式徑向密封相比較軸向密封，對(duì)于密封供水和被密封水壓的變化更不敏感，對(duì)于抽蓄電站復(fù)雜工況適應(yīng)性更好，只要設(shè)計(jì)合理，不會(huì)發(fā)生燒毀事故，平時(shí)也不用進(jìn)行維護(hù)。關(guān)于徑向密封漏水量更大的問題，只要彈簧和密封塊設(shè)計(jì)得當(dāng)，可以通過減小間隙來減小漏水，同時(shí)設(shè)置排水箱直接排掉，不用擔(dān)心漏到頂蓋上。關(guān)于主軸密封不銹鋼保護(hù)套磨損問題，只要摩擦副選擇正確，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)水膜厚度選擇得當(dāng)，不會(huì)像盤根密封一樣有太大的磨損，撐到機(jī)組大修肯定沒問題的。由于東芝的三層徑向水壓式主軸密封運(yùn)行可靠性很高，對(duì)運(yùn)維人員要求低，即使失效也不會(huì)突然漏水量增大，對(duì)于各個(gè)水頭段都能適用，所以一般沒有特殊要求，考慮到電站運(yùn)行安全穩(wěn)定性，東芝都會(huì)推薦采用徑向主軸密封。

　　主軸密封更多的應(yīng)該考慮線速度指標(biāo)和水壓力的變化，目前YJ項(xiàng)目主軸密封線速度在36m左右，被密封水壓力計(jì)算下來應(yīng)該在2.3MPa左右，按塞斯德爾目前的設(shè)計(jì)，如果供水壓力選用合適，應(yīng)該可以做的安全。至于徑向密封，日本研究應(yīng)用這么多年，一定有優(yōu)勢(shì)。

　　相對(duì)于軸向，徑向占用空間比軸向小，密封箱什么都可以用鑄件，更換的話就是密封塊放進(jìn)去，彈簧箍上就行，反倒是軸向，肯定不能保證不用調(diào)整彈簧壓縮量，如果剛開始運(yùn)行磨得快，或者漏水大，肯定要用調(diào)整塊或者螺栓調(diào)整壓縮量，后續(xù)換新的密封塊又要重新調(diào)整一次。只是徑向漏水量略大，但可接受。

　　主軸密封關(guān)鍵在于可靠，因?yàn)樘嚯娬居捎谥鬏S密封問題引起非事故停機(jī)，因此采用廠家熟悉，可靠，有成功運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的比什么都重要。

（來源：抽蓄技術(shù)交流）