CN101022230A - 大功率电机转子高压油顶装置 - Google Patents

Abstract

一种大功率电机转子高压油顶装置，包括转子，定子，支撑轴承和装于支撑轴承上的轴瓦(28)，其特征是：在轴瓦(28)上开有多个通孔(27)，且每个通孔(27)均与一高压油管(26)连接。通孔(27)开于立式电机上机架的推力轴瓦(28)上；或开于卧式电机左机架和右机架的轴瓦(28)上。每个高压油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)还通过一高压进油管(17)连接于一高压卸压阀(13)的一端，高压卸压阀(13)的另一端连接于一高压油泵(11)的出油口，高压油泵(11)的进油口与一油箱(2)连通。高压油泵(11)可与轴承润滑系统共用一台油泵电机。

Description

大功率电机转子高压油顶装置

一、技术领域

本发明涉及一种大功率电机转子高压油顶装置。

二、背景技术

大功率电机具有转速较低、转矩大、转子质量重的特点，一般采用滑动轴承(卧式电机)、推力轴承(立式电机)支撑，该轴承具有承载能力大的优点，同时要求有较好的润滑，运转时要求转子与轴瓦之间有一定间隙，形成油膜润滑层，减小轴瓦的磨损，保证大电机正常运行。以前大电机轴承润滑系统仅采用低压润滑油从轴瓦的上瓦向下淋油(卧式电机)或者从推力瓦侧面进油(立式电机)，在电机高速运行时，润滑油能在转子(推力头)与轴瓦之间形成良好的油膜润滑层，减小轴瓦与轴(推力头)的摩擦。在一些科研试验工作平台，要求大电机低转速运转、频繁起动、频繁制动，对大电机来说都是超极限运行。电机在低速运转过程中，轴瓦与转子之间的摩擦增大，使轴瓦不断磨损，严重时导致轴瓦上的合金粘在轴上，对电机轴瓦磨损产生较大影响，每年都需要进行轴瓦研刮，严重影响科研试验工作正常进行。因此大电机仅配置的传统低压润滑系统不能满足该类电机轴承润滑要求。

三、发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，在传统低压润滑系统基础上，设计一种大功率电机转子高压油顶装置，以解决电机在低速运转过程中，轴瓦与转子之间的摩擦增大、使轴瓦不断磨损的缺陷。

本发明的基本思路是：高压油顶装置是将轴瓦做成特殊结构，由油泵电机驱动高压油泵运转，高压油泵输出数十个压力的高压油将数十吨的转子在静止状态下浮托起来，让转子在高压油膜上悬浮着，不与轴瓦直接接触。高压油顶装置的控制方式如下：大功率电机起动前，开启高压油泵电机，高压油卸压阀打开，此时高压油通过卸压阀全部回到油箱，油泵电机不带负载工作；待高压油泵电机运行稳定后，关闭高压油卸压阀，高压润滑油进入电机轴承，将数十吨的转子在静止状态下浮托起来，转子在高压油膜上悬浮着，不与轴瓦直接接触，然后起动大电机，让转子转动起来；在电机运转过程中一直开起高压油顶起装置；电机停车后打开高压油卸压阀卸压，勿需停止油泵电机即可分断高压油。

本发明的具体技术解决方案是：

一种大功率电机转子高压油顶装置，包括转子，定子，支撑轴承和装于支撑轴承上的轴瓦(28)，其特征是：在轴瓦(28)上开有多个通孔(27)，且每个通孔(27)均与一高压油管(26)连接。

进一步的方案是：所述的大功率电机是包括含上机架和下机架的立式电机，其中上机架带推力轴瓦(28)，通孔(27)开于上机架的推力轴瓦(28)上。

更进一步的方案是：所述的大功率电机是包括左机架和右机架带轴瓦(28)的卧式电机，左机架和右机架的轴瓦(28)上都开有多个通孔(27)。

再进一步的方案是：所述的每个高压油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)还通过一高压进油管(17)连接于一高压卸压阀(13)的一端，高压卸压阀(13)的另一端连接于一高压油泵(11)的出油口，高压油泵(11)的进油口与一油箱(2)连通。轴承润滑系统是大电机的辅助设备之一，高压油顶装置可以独立使用，也可以作为大电机润滑系统的一部分，共同使用部分管路、油箱等。

本发明中，高压油顶装置可以采用PLC控制，油泵的起停、管路压力、管路堵塞、油温等均通过监控计算机控制，直接在计算机上进行操作，监控界面采用监控组态软件设计，其主要优点如下：

高压油顶装置的建立减轻了大电机低转速运行条件下轴承(推力头)磨损，降低了大电机起动时轴与瓦间的静摩擦力，降低了电机起动冲击电流，消除了“烧瓦”的隐患，为大电机低转速长期运行提供了条件。该装置的建立，电机轴温稳定，相关维修、维护工作大大降低。该装置的控制方式避免了频繁起停油泵电机，缩短了大电机停车时间，减轻了高压油长期运行对电机轴(推力头)的损伤。

四、附图说明

图1是轴瓦开孔示意图。

图2是大功率电机高压油顶装置工作原理图。

图中：1-油盘，2-油箱，3-液位观测窗口，4-油压表，5-油温表，  6-吸磁棒，7-液位传感器，8-油站，9-吸油过滤器，10-油泵电机，11-高压油泵，12-循环油泵，13-高压卸压阀，14-高压油过滤器，15-循环油过滤器，16-排油过滤器，17-高压进油管，18-循环油进油管，19-上机架回油管，20-下机架回油管，21-排油管，22-分油箱，23-上机架，24-下机架，25-大功率电机，26-高压油管，27-通孔，28-轴瓦。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明做详尽描述。

如图1和图2，本说明书以1800kW大功率交流立式电机的润滑系统为例，该系统高压油顶装置作为电机轴承润滑系统的一部分，与润滑系统共同使用一台油泵电机10、油箱2以及部分管路，下面简要介绍高压油顶装置的工作原理，其中部分涉及低压循环油系统。该电机润滑系统主要包括低压循环油系统和高压油顶装置。系统工作时，低压循环油通过循环油进油管18分两支路分别从油池底端注入电机上机架23、下机架24，当油池液位高度达到回油孔高度后，润滑油沿上机架回油管20、下机架回油管19返回油箱2，形成低压润滑油循环回路。电机上导瓦、下导瓦、推力瓦全部浸在润滑油中，循环的润滑油起到润滑、冷却轴瓦的作用。油泵电机10驱动高压油泵11运转，高压油进油管17经过吸油过滤器9、高压油过滤器14，分为8支路分别进入8片推力轴瓦28内部，同时进入轴瓦28内部的通孔27，每路高压油在每片推力轴瓦28内分两支路出口，每路高压油从推力轴瓦28出口向推力头喷油，在推力头与推力轴瓦28间形成高压油膜，三十个大气压力的高压油将十几吨的转子在静止状态下浮托起来，让转子在高压油膜上悬浮着，不与推力轴瓦28直接接触，极大地减小了推力瓦与推力头间的摩擦，改善了大电机润滑条件，使大电机可以低转速运转、频繁起动、频繁制动。卸压的高压油进入上机架油池，参与低压润滑系统循环。大电机润滑系统工作时，高压油、循环油同时开启，维持润滑油、高压油油压，同时保证上、下机架油池内液位(回油管口高度)，油箱液位在一定幅度内稳定。

根据大电机运转情况，本系统高压油顶装置控制原理如下：大电机起动前，开起油泵电机，打开高压油卸荷阀，此时高压油通过卸荷阀全部回到油箱，油泵电机不带负载工作；待油泵电机运行稳定后，高压油加压，高压油路进入大电机推力瓦，将数十顿的转子在静止状态下浮托起来，转子在高压油膜上悬浮着，不与轴瓦直接接触，然后起动大电机，让转子转动起来；在电机运转过程中一直开起高压油顶装置；电机停车至24转/分(大电机额定转速的10％)，打开高压油卸压阀，减轻大电机停车期间高压油对推力瓦的损伤，加快电机停车过程，同时勿需频繁起停油泵电机即可开/停高压油顶装置。

本系统高压油顶起装置实现了自动化，油泵的起停、管路压力、管路堵塞、油温、油位等均可本地/远程控制与监视。

本文所述大功率立式电机采用的高压油顶装置只需要用在上机架。卧式电机的高压油顶装置对左、右轴承都起作用。

Claims (4)

1、一种大功率电机转子高压油顶装置，包括转子，定子，支撑轴承和装于支撑轴承上的轴瓦(28)，其特征是：在轴瓦(28)上开有多个通孔(27)，且每个通孔(27)均与一高压油管(26)连接。

2、根据权利要求1所述的大功率电机转子高压油顶装置，其特征是：所述的大功率电机是包括含上机架和下机架的立式电机，其中上机架带推力轴瓦(28)，通孔(27)开于上机架的推力轴瓦(28)上。

3、根据权利要求1所述的大功率电机转子高压油顶装置，其特征是：所述的大功率电机是包括左机架和右机架带轴瓦(28)的卧式电机，左机架和右机架的轴瓦(28)上都开有多个通孔(27)。

4、根据权利要求1所述的大功率电机转子高压油顶装置，其特征是：所述的每个高压油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)还通过一高压进油管(17)连接于一高压卸压阀(13)的一端，高压卸压阀(13)的另一端连接于一高压油泵(11)的出油口，高压油泵(11)的进油口与一油箱(2)连通。

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