水泵水輪機主軸密封是保障抽水蓄能機組連續(xù)安全運轉(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，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坑內(nèi)，防止水淹水導(dǎo)的事故發(fā)生；水泵壓水啟動和調(diào)相運行時，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)系到機組的運行安全、檢修周期及電站經(jīng)濟效益。
　　1.主軸密封的作用

　　2.A廠主軸密封特點

　　3.B廠主軸密封特點

　　4.H廠主軸密封特點

　　5.Q廠主軸密封特點

　　其工作原理是：機組運行時，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，達到良好的封水、封氣效果。

　　2.主軸密封優(yōu)缺點分析

　　Q電站形式的主軸密封投入運行后需特別注意以下幾點：
　　（1）潤滑水質(zhì)：機組運行時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70年代左右，那時候還沒研發(fā)出塞斯德爾這種高分子材料。由于抽蓄機工況多，運行環(huán)境相對于常規(guī)機更加多變，所以對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)計了很多抽蓄電站，定速、變速都設(shè)計過不少，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裝置，沒記錯的話神流川還是葛野川設(shè)計階段對于主軸密封還在試驗裝置上進行了2.3年左右的運行試驗，經(jīng)過幾十年來抽蓄電站實踐證明，三層水壓式徑向密封相比較軸向密封，對于密封供水和被密封水壓的變化更不敏感，對于抽蓄電站復(fù)雜工況適應(yīng)性更好，只要設(shè)計合理，不會發(fā)生燒毀事故，平時也不用進行維護。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)計得當(dāng)，可以通過減小間隙來減小漏水，同時設(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套磨損問題，只要摩擦副選擇正確，同時設(shè)計時水膜厚度選擇得當(dāng)，不會像盤根密封一樣有太大的磨損，撐到機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行可靠性很高，對運維人員要求低，即使失效也不會突然漏水量增大，對于各個水頭段都能適用，所以一般沒有特殊要求，考慮到電站運行安全穩(wěn)定性，東芝都會推薦采用徑向主軸密封。

　　主軸密封更多的應(yīng)該考慮線速度指標和水壓力的變化，目前YJ項目主軸密封線速度在36m左右，被密封水壓力計算下來應(yīng)該在2.3MPa左右，按塞斯德爾目前的設(shè)計，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。

　　相對于軸向，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，因為太多電站由于主軸密封問題引起非事故停機，因此采用廠家熟悉，可靠，有成功運行經(jīng)驗的比什么都重要。

（來源：抽蓄技術(shù)交流）