CN102900587B - 整体卧式水轮发电机的轴承结构 - Google Patents

整体卧式水轮发电机的轴承结构 Download PDF

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Abstract

整体卧式水轮发电机的轴承结构，包括水轮发电机径向轴承、径向推力轴承,两者分别安装在发电机主轴两端,轴承两端固定有密封端盖,发电机主轴两端轴承中各采用两副圆柱滚子轴承，发电机两端的端盖分为两半,左端盖、右端盖分别压住圆柱滚子轴承的外圈，便于装拆；在径向推力轴承中设置主推力瓦、副推力瓦；稀油润滑，油自循环，主推力瓦冷却，主轴无接触密封；径向轴承和径向推力轴承润滑油连通自循环冷却，油位一致。轴向水推力通过转轮，主轴，卡环，镜板，端盖，定子传至基础。该结构简单，可实现发电机能承受水轮机大的双向轴向水推力，两轴承能进行自循环稀油润滑，密封可靠，不漏油，保证轴承温升≤20℃，实现连续运行。

Description

整体卧式水轮发电机的轴承结构
技术领域
本发明涉及水轮发电机组的轴承，具体是指整体卧式水轮发电机的轴承结构。
背景技术
目前国内外公知的整体卧式水轮发电机都是采用滚动轴承、脂润滑结构，此结构不能承受水轮机大的双向轴向水推力，解决不了漏油难题，不能采用稀油润滑。使用时要求水轮机带径向轴承、径向推力轴承，两根轴四点式运行，因此存在制造成本大、安装难度大、运行时水轮机主轴跳动大（水轮机为滑动轴承）、维护点多、电站投资大等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种整体卧式水轮发电机的轴承结构，解决发电机不能承受水轮机大的双向轴向水推力，不能采用稀油润滑的难题，使水轮机实现一根轴两点式自循环稀油润滑连续运行。
本发明采用的技术方案是：整体卧式水轮发电机的轴承结构，包括水轮发电机径向轴承、径向推力轴承，两者分别安装在发电机主轴两端,径向轴承与径向推力轴承两端固定有密封端盖,发电机主轴两端各采用两副圆柱滚子轴承和左右甩油环，发电机两端的端盖分为两半,发电机左端盖、右端盖分别压住圆柱滚子轴承的外圈，便于装拆；径向推力轴承包括发电机右端盖、导油罩、主推力瓦、副推力瓦、镜板；主推力瓦安装在主推力瓦座内，副推力瓦安装在副推力瓦座内，主推力瓦座与副推力瓦座都固定在发电机右端盖上；主推力瓦工作面与镜板左边接触；副推力瓦工作面与镜板右边有间隙0.4-0.6mm；上连通油管和下连通油管连通径向轴承和径向推力轴承组成回路使润滑油连通；自循环冷却，主推力瓦通水冷却。
主推力瓦为整体结构，进油边倒角，两端各留3毫米不倒通。
主轴与密封端盖内孔的单边间隙为1mm，甩油环内孔与密封端盖凸出外圆的单边间隙为2.5mm，密封端盖端部与甩油环端面的间隙为2mm，从而保证不漏油。
圆柱滚子轴承外径与镜板外径相同。
轴承采用稀油润滑，轴承冷却为同时冷却推力瓦和润滑油。
导油罩有两出油孔，一路进入径向推力轴承的圆柱滚子轴承左端，另一路通过外部油管进入径向轴承的圆柱滚子轴承的左端，其管径分别为6mm和20mm。径向轴承和径向推力轴承润滑油管道连通，油位一致。
滚动轴承润滑及润滑油的循环由镜板带油，通过导油罩两出油孔一路进入径向推力轴承的圆柱滚子轴承左端，另一路通过外部油管进入径向轴承的圆柱滚子轴承的左端，润滑油始终浸至轴承下方滚子中心，保证轴承润滑，润滑油再通过下部油孔、油管將热油回到镜板下方，实现自循环润滑并冷却。油的冷却，冷却水进入铜管至推力瓦，同时冷却油和推力瓦。
该结构简单，可实现发电机能承受水轮机大的双向轴向水推力，两轴承能进行自循环稀油润滑，密封可靠，不漏油。保证轴承温升≤20℃，实现连续运行。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，
图1是整体卧式水轮发电机轴承结构剖面示意图。
图2是主推力瓦主视图与剖面图；
图3是副推力瓦主视图与剖面图。
图中部件:1、发电机左端盖，2、上连通油管，3、发电机主轴，4、左密封端盖，5、左甩油环，6、圆柱滚子轴承，7、发电机右端盖，8、导油罩，9、主推力瓦，10、镜板，11、副推力瓦，12、卡环，13、右甩油环，14、右密封端盖，15、冷却水管，16下连通油管.
具体实施方式
请参看图1,发电机的轴承结构其左边为径向轴承、右边为径向推力轴承。
整体卧式水轮发电机的轴承结构，包括水轮发电机径向轴承、径向推力轴承，两者分别安装在发电机主轴3两端,径向轴承与径向推力轴承两端固定有密封端盖4、14,发电机主轴3两端轴承中各采用两副圆柱滚子轴承6和左右甩油环5、13，发电机两端的端盖分为两半,发电机左端盖1、右端盖7分别压住圆柱滚子轴承6的外圈；径向推力轴承包括发电机右端盖7、导油罩8、主推力瓦9、镜板10、副推力瓦11；主推力瓦9安装在主推力瓦座内，副推力瓦11安装在副推力瓦座内，主推力瓦座与副推力瓦座都固定在发电机右端盖7上；主推力瓦9工作面与镜板10左边接触；副推力瓦工作面与镜板右边有间隙0.4-0.6mm；径向轴承和径向推力轴承上、下润滑油管连通。
主轴3与密封端盖内孔的单边间隙为1mm，左、右甩油环5、13内孔与密封端盖凸出外圆的单边间隙为2.5mm，密封端盖端部与甩油环端面的间隙为2mm，从而保证不漏油；轴承采用稀油润滑。圆柱滚子轴承外径与镜板外径相同。轴承采用稀油润滑，轴承冷却为同时冷却推力瓦和润滑油。
导油罩有两出油孔，一路进入径向推力轴承的圆柱滚子轴承左端，另一路通过外部油管进入径向轴承的圆柱滚子轴承的左端，其管径分别为6mm和20mm。径向轴承和径向推力轴承润滑油管道连通，油位一致。
滚动轴承润滑及润滑油的循环由镜板10带油，通过导油罩8两出油孔一路进入径向推力轴承的圆柱滚子轴承6左端，另一路通过外部油管进入径向轴承的圆柱滚子轴承6的左端，润滑油始终浸至轴承下方滚子中心，保证轴承润滑，润滑油再通过下部油孔、油管16將热油回到镜板10下方，实现自循环润滑并冷却。油的冷却，冷却水进入铜管至推力瓦，同时冷却润滑油和推力瓦。
安装方法：首先將发电机其他零件装配完，再按图將径向轴承、径向推力轴承各零件装上，按油标的油位加油，此油位能保证浸至圆柱滚子轴承6的下方滚子中心，又能保证镜板10带油。
运行时，主轴3带动镜板10转动，镜板外圆带冷油，导油罩8刮板刮油后，油在导油罩8内形成有压油，压力油通过导油罩8两出油孔一路Φ6孔进入径向推力轴承的圆柱滚子轴承6左端，另一路Φ20孔通过外部油管进入径向轴承的圆柱滚子轴承6的左端，对滚子轴承进行润滑，再通过发电机两端端盖1、7下部Φ20孔流回到镜板10下方并冷却，实现冷热油连续循环。水轮机的双向轴向水推力通过转轮，主轴3，卡环12，镜板10，推力瓦9、11、发电机端盖、定子传至基础。润滑油落到密封端盖4、14凹槽里，一部分直接落下到甩油环5、13的下方，一部分落到甩油环5、13内圆壁上，因甩油环5、13与主轴3高速旋转,在离心力的作用下甩油环5、13内壁的油厚始终≤2mm，多余的油从甩油环5、13出口落下,从而保证油与主轴3不接触而不漏油。
冷却水通过冷却水管15进入主推力瓦9，同时冷却主推力瓦9和油，确保油冷却的效果，使轴承温升≤20℃，实现连续运行。通过以上技术方案的实施可确保设备平稳可靠运行。
本实施例仅用于说明本发明的结构和运行方式，不限定本专利申请的范围，凡依本专利申请所做的均等变化，均被本申请所涵盖。

Claims (5)

1.整体卧式水轮发电机的轴承结构，包括水轮发电机径向轴承、径向推力轴承，两者分别安装在发电机主轴(3)两端,径向轴承与径向推力轴承两端固定有密封端盖,其特征在于：发电机主轴(3)两端轴承中各采用两副圆柱滚子轴承(6)和左右甩油环(5、13)，发电机两端的端盖分为两半,发电机左端盖(1)、右端盖(7)分别压住圆柱滚子轴承(6)的外圈；径向推力轴承包括发电机右端盖(7)、导油罩(8)、主推力瓦(9)、镜板(10)、副推力瓦(11)；主推力瓦(9)安装在主推力瓦座内，副推力瓦(11)安装在副推力瓦座内，主推力瓦座与副推力瓦座都固定在发电机右端盖(7)上；主推力瓦(9)工作面与镜板(10)左边接触；副推力瓦工作面与镜板右边有间隙0.4-0.6mm；上连通油管(2)和下连通油管(16)连通径向轴承和径向推力轴承组成回路。
2.根据权利要求1所述的整体卧式水轮发电机的轴承结构，其特征是：主推力瓦(9)为整体结构，进油边倒角，两端各留3毫米不倒通。
3.根据权利要求1所述的整体卧式水轮发电机的轴承结构，其特征是：圆柱滚子轴承(6)外径与镜板(10)外径相同。
4.根据权利要求1所述的整体卧式水轮发电机的轴承结构，其特征是：导油罩(8)有两出油孔，一路进入径向推力轴承的圆柱滚子轴承左端，另一路通过外部油管进入径向轴承的圆柱滚子轴承的左端，其管径分别为6mm和20mm。
5.根据权利要求1所述的整体卧式水轮发电机的轴承结构，其特征是：径向轴承和径向推力轴承润滑油管道连通，油位一致。
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