CN103266978B

CN103266978B - 水轮发电机组径向推力轴承

Info

Publication number: CN103266978B
Application number: CN201310214577.8A
Authority: CN
Inventors: 王晓罡; 楼宏平; 熊杰; 张巍; 林凝; 徐立尉; 舒静; 杨佳; 吴韬; 丁立大; 周雨风; 倪步峰; 徐竞喆; 曾嵘
Original assignee: HANGZHOU REGIONAL CENTER FOR SMALL HYDRO POWER (HRC)
Current assignee: Hangzhou Asia Pacific Construction Supervision Consulting Co., Ltd.; Hangzhou Regional Center for Small Hydro Power (HRC)
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2033-05-31
Also published as: CN103266978A

Abstract

本发明涉及水轮发电机组径向推力轴承，该装置主轴的右侧固定设有大推力盘，左侧设置有固定设有小推力盘；轴承支座的右侧设置有进油罩，大推力盘设置在进油罩内，轴承支座在大推力盘的左侧设有推力瓦；轴承支座的左侧设有径向轴瓦，径向轴瓦的正截面为L型；底座的底部设有冷却润滑油箱，所述的进油罩底部设置有进油管，进油管与所述的冷却润滑油箱相通，所述的进油罩的上部设有刮油板，刮油板正对所述的大推力盘表面，进油罩在刮油板左侧下部形成储油分配腔，储油分配腔上设有出油孔，所述的轴承支座设有连接出油孔的分配油路，所述的分配油路分别将冷却润滑油输送到大推力盘与推力瓦之间。本发明降低瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。

Description

水轮发电机组径向推力轴承

技术领域

本发明涉及水轮发电机组，尤其涉及一种水轮发电机组径向推力轴承。

背景技术

水轮发电机组根据主轴的安装方式被分为立式水轮发电机组和卧式水轮发电机组，其中，立式水轮发电机组是指主轴以竖立放置方式安装，卧式水轮发电机组是指主轴以水平放置方式安装。对于卧式水轮发电机组由于径向轴瓦要承受整个机组主轴的重量，径向轴瓦温度的控制一直是一个难题，另外，机组的推力瓦随着机组负荷的增加，瓦温也会逐步升高，如果瓦温超出允许值，就会造成烧瓦事故，影响机组的正常运行。特别是对于高转速机组，径向瓦、推力瓦的润滑供油和冷却系统设计显得尤为重要。

中国实用新型专利（申请号：200920259845.7申请日：2009-12-25）一种水轮发电机径向推力轴承中的油分配管，它包括主轴、轴承支座、径向瓦、径向瓦进油管、推力瓦、进油罩、推力盘及叶轮泵，其中主轴坐落在径向瓦上，推力瓦与径向瓦都装在轴承支座上，进油罩通过螺栓与轴承支座相连，推力盘与主轴相连，在推力盘上装有叶轮泵，在径向瓦进油管与进油罩之间设有油分配管，油分配管一端与径向瓦进油管相连，另一端与进油罩相连，径向瓦进油管另一端与径向瓦相连。油分配管它由固定螺母、钢管、紧定螺钉及接油盒组装而成，接油盒为漏斗形状。

发明内容

为了解决卧式混流水轮发电机组普遍存在的轴承瓦温高、运行中易烧瓦的技术缺陷，本发明的目的是提供一种水轮发电机组径向推力轴承，该装置通过增加冷却油路冷却推力瓦和径向轴瓦，进而降低推力瓦和径向轴瓦瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

水轮发电机组径向推力轴承，该装置包括外壳体、轴承支座和主轴，外壳体包括底座和轴承上盖，并在外壳体的两端分别固定设有轴承盖，所述的轴承支座设置在外壳体内，所述的主轴架设在轴承支座上，主轴的两端分别与所述的轴承盖相配合，轴承盖上设置有油封圈；所述的主轴的右侧固定设有大推力盘，左侧设置有固定设有小推力盘；所述的轴承支座的右侧设置有进油罩，所述的大推力盘设置在进油罩内，轴承支座在大推力盘的左侧设有推力瓦，推力瓦的右侧表面设有巴氏合金层与所述的大推力盘左侧面相配合；所述的轴承支座的左侧设有径向轴瓦，径向轴瓦的正截面为L型，在径向轴瓦的左侧面和内侧面分别设有巴氏合金层，左侧面的巴氏合金层与所述的小推力盘的右侧面相配合，内侧面的巴氏合金层与所述的主轴相配合；所述的底座的底部设有冷却润滑油箱，冷却润滑油箱内设有冷却装置，所述的进油罩底部设置有进油管，进油管与所述的冷却润滑油箱相通，所述的进油罩的上部设有刮油板，刮油板正对所述的大推力盘表面，进油罩在刮油板左侧下部形成储油分配腔，储油分配腔上设有出油孔，所述的轴承支座设有连接出油孔的分配油路，所述的分配油路分别将冷却润滑油输送到大推力盘与推力瓦之间。

作为进一步改进，所述的径向轴瓦上设有径向油孔和斜向油孔，径向油孔和斜向油孔分别与分配油路相连接，将冷却润滑油输送到主轴与径向轴瓦之间和径向轴瓦与小推力盘之间。

作为进一步改进，所述的进油罩的上部设有小视察窗口，所述的轴承上盖在小视察窗口上部设有大视察窗口，轴承上盖在右侧设有排气窗。

作为进一步改进，所述的进油管的下端伸入到冷却润滑油箱内，上端与进油罩相通，在进油管与进油罩之间通过设置密封圈相配合，进油管的外侧设有压缩弹簧使进油管保持与进油罩对接。

作为进一步改进，所述的外壳体上设有两根测温传装置用于分别测定推力瓦和径向轴瓦的温度。

作为进一步改进，所述的冷却装置由前端盖、后端盖、前承管盘、后承管盘和冷却管构成，所述的前承管盘和后承管盘上分别设有多个安装通孔，前承管盘和后承管盘上的安装通孔一一对应，相对应的两个安装通孔安装设置一根所述的冷却管，冷却管的两端分别穿过安装通孔，所述的前端盖通过螺钉固定设置在前承管盘上，在前端盖的内侧面设有第一分隔条，第一分隔条将前承管盘上的安装通孔分割成进液区、出液区和N个回液区，所述的N为大于等于1的整数，在进液区和出液区分别设有进液接管和出液接管；所述的后端盖通过螺钉固定设置在后承管盘，在后端盖上的内侧面设有第二分隔条，第二分隔条将后承管盘上的安装通孔分割成N+1个回液区。

作为进一步改进，所述的前承管盘和后承管盘上分别按正六边形均布安装通孔，所述的第一分隔条具有四条径向设置的分条，四条分条将前承管盘上的安装通孔分割成进液区、出液区和两个回液区，进液区和出液区分别为两个相邻的正三角形区域，两个回液区分别占有两个正三角形区域；所述的第二分隔条具有三条径向设置的分条，三条分条将后承管盘上的安装通孔分割成三个回液区。

作为进一步改进，所述的在前承管盘和后承管盘之间设置四根支撑管，四根支撑管分别固定设置在安装通孔内。

作为进一步改进，所述的前承管盘和后承管盘之间还设有多块隔板，所述的冷却管穿过隔板的通孔，隔板上均设有通油缺口，间隔的两块隔板上的通油缺口上、下错位设置。

作为进一步改进，所述的进油管设置在冷却润滑油箱的中部，冷却润滑油从冷却装置的两端进入，从冷却装置中间出来，多块隔板按两侧向中间通油缺口上、下错位设置。

本发明由于采用了上述的技术方案，通过在在进油罩底部设置有进油管，在运行的时候通过大推力盘的运行将冷却润滑油甩至刮油板处，通过刮油板将冷却润滑油输送至分配油路，进而对大推力盘与推力瓦之间进行冷却润滑。进一步，本发明的冷却润滑油还可以通过分配油路对主轴与轴承支座之间、主轴与径向轴瓦之间和径向轴瓦与小推力盘之间进行冷却润滑。本发明另外还提供了一种冷却装置，该装置可以使冷却润滑油进行充分的冷热交换，实现了对冷却润滑油的快速充分冷却的效果。本发明通过增加冷却油路冷却推力瓦和径向轴瓦，进而降低推力瓦和径向轴瓦瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图。

图2为本发明的剖面结构示意图。

图3为冷却装置的结构示意图。

图4为图3的A-A剖面结构示意图。

图5为图3的B-B剖面结构示意图。

图6为图3的C向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2所示，水轮发电机组径向推力轴承，该装置包括主轴1、外壳体和轴承支座4，外壳体包括底座2和轴承上盖3，并在外壳体的两端分别固定设有轴承盖7，所述的轴承支座4设置在外壳体内，所述的主轴1架设在轴承支座4上，主轴1的两端分别与所述的轴承盖7相配合，轴承盖7上设置有油封圈。如图2所示，所述的主轴1的右侧固定设有大推力盘11，左侧固定设有小推力盘12。所述的轴承支座4的右侧设置有进油罩41，所述的进油罩41的上部设有小视察窗口47，所述的轴承上盖3在小视察窗口47上部设有大视察窗口31，轴承上盖3在右侧设有排气窗32。所述的大推力盘11设置在进油罩41内，轴承支座4在大推力盘11的左侧设有推力瓦42，推力瓦42的右侧表面设有巴氏合金层与所述的大推力盘11左侧面相配合；所述的轴承支座4的左侧设有径向轴瓦43，径向轴瓦43的正截面为L型，在径向轴瓦43的左侧面和内侧面分别设有巴氏合金层，左侧面的巴氏合金层与所述的小推力盘12的右侧面相配合，内侧面的巴氏合金层与所述的主轴1相配合，并在所述的外壳体上设有两根测温传装置8用于分别测定推力瓦42和径向轴瓦43的温度。

如图1、图2所示，所述的底座2的底部设有冷却润滑油箱5，冷却润滑油箱5内设有冷却装置6，所述的进油罩41底部设置有进油管51，进油管51的下端伸入到冷却润滑油箱5内，上端与进油罩41相通，在进油管51与进油罩41之间通过设置密封圈53相配合，进油管51的外侧设有压缩弹簧52使进油管51保持与进油罩41对接。所述的进油罩41的上部设有刮油板48，刮油板48正对所述的大推力盘11表面，进油罩41在刮油板48左侧下部形成储油分配腔49，储油分配腔49上设有出油孔50，所述的轴承支座4设有连接出油孔50的分配油路44，所述的分配油路44分别将冷却润滑油输送到大推力盘11与推力瓦42之间。并在径向轴瓦43上设有径向油孔45和斜向油孔46，径向油孔45和斜向油孔46分别与分配油路44相连接，将冷却润滑油输送到主轴1与径向轴瓦43之间和径向轴瓦43与小推力盘12之间。

如图3所示，所述的冷却装置由前端盖61、后端盖62、前承管盘63、后承管盘64和冷却管65构成。如图4、图5所示，所述的前承管盘63和后承管盘64上分别按正六边形均布多个安装通孔67，前承管盘63和后承管盘64上的安装通孔67一一对应，相对应的两个安装通孔67安装设置一根所述的冷却管65，冷却管65的两端分别穿过安装通孔67。所述的在前承管盘63和后承管盘64之间还设置四根支撑管66，四根支撑管66也分别固定设置在安装通孔67内。所述的前端盖61通过螺钉固定设置在前承管盘63上，在前端盖61的内侧面设有第一分隔条60，所述的第一分隔条60具有四条径向设置的分条，四条分条将前承管盘63上的安装通孔67分割成进液区、出液区和两个回液区，进液区和出液区分别为两个相邻的正三角形区域，两个回液区分别占有两个正三角形区域，在进液区和出液区分别设有进液接管68和出液接管69。所述的后端盖62通过螺钉固定设置在后承管盘64，在后端盖62上的内侧面设有第二分隔条70，所述的第二分隔条70具有三条径向设置的分条，三条分条将后承管盘64上的安装通孔67分割成三个回液区，三个回液区分别占有两个正三角形区域。如图3所示，进油管51设置在冷却润滑油箱5的中部，冷却润滑油从冷却装置的两端进入，从冷却装置中间出来，所述的前承管盘63和后承管盘64之间设有多块隔板71，所述的冷却管65穿过隔板71的通孔，隔板71上均设有通油缺口72，多块隔板71按两侧向中间通油缺口72上、下错位设置。

Claims

1.水轮发电机组径向推力轴承，其包括主轴（1）、外壳体和轴承支座（4），外壳体包括底座（2）和轴承上盖（3），并在外壳体的两端分别固定设有轴承盖（7），所述的轴承支座（4）设置在外壳体内，所述的主轴（1）架设在轴承支座（4）上，主轴（1）的两端分别与所述的轴承盖（7）相配合，轴承盖（7）上设置有油封圈；其特征在于：主轴（1）的右侧固定设有大推力盘（11），左侧固定设有小推力盘（12）；所述的轴承支座（4）的右侧设置有进油罩（41），所述的大推力盘（11）设置在进油罩（41）内，轴承支座（4）在大推力盘（11）的左侧设有推力瓦（42），推力瓦（42）的右侧表面设有巴氏合金层与所述的大推力盘（11）左侧面相配合；所述的轴承支座（4）的左侧设有径向轴瓦（43），径向轴瓦（43）的正截面为L型，在径向轴瓦（43）的左侧面和内侧面分别设有巴氏合金层，左侧面的巴氏合金层与所述的小推力盘（12）的右侧面相配合，内侧面的巴氏合金层与所述的主轴（1）相配合；所述的底座（2）的底部设有冷却润滑油箱（5），冷却润滑油箱（5）内设有冷却装置（6），所述的进油罩（41）底部设置有进油管（51），进油管（51）与所述的冷却润滑油箱（5）相通，所述的进油罩（41）的上部设有刮油板（48），刮油板（48）正对所述的大推力盘（11）表面，进油罩（41）在刮油板（48）左侧下部形成储油分配腔（49），储油分配腔（49）上设有出油孔（50），所述的轴承支座（4）设有连接出油孔（50）的分配油路（44），所述的分配油路（44）分别将冷却润滑油输送到大推力盘（11）与推力瓦（42）之间；所述的径向轴瓦（43）上设有径向油孔（45）和斜向油孔（46），径向油孔（45）和斜向油孔（46）分别与分配油路（44）相连接，将冷却润滑油输送到主轴（1）与径向轴瓦（43）之间和径向轴瓦（43）与小推力盘（12）之间；所述的进油管（51）的下端伸入到冷却润滑油箱（5）内，上端与进油罩（41）相通，在进油管（51）与进油罩（41）之间通过设置密封圈（53）相配合，进油管（51）的外侧设有压缩弹簧（52）使进油管（51）保持与进油罩（41）对接；所述的冷却装置（6）由前端盖（61）、后端盖（62）、前承管盘（63）、后承管盘（64）和冷却管（65）构成，所述的前承管盘（63）和后承管盘（64）上分别设有多个安装通孔（67），前承管盘（63）和后承管盘（64）上的安装通孔（67）一一对应，相对应的两个安装通孔（67）安装设置一根所述的冷却管（65），冷却管（65）的两端分别穿过安装通孔（67），所述的前端盖（61）通过螺钉固定设置在前承管盘（63）上，在前端盖（61）的内侧面设有第一分隔条（60），前承管盘（63）和后承管盘（64）上分别按正六边形均布安装通孔（67），所述的第一分隔条（60）具有四条径向设置的分条，四条分条将前承管盘（63）上的安装通孔（67）分割成进液区、出液区和两个回液区，进液区和出液区分别为两个相邻的正三角形区域，两个回液区分别占有两个正三角形区域；所述的后端盖（62）通过螺钉固定设置在后承管盘（64），在后端盖（62）上的内侧面设有第二分隔条（70），所述的第二分隔条（70）具有三条径向设置的分条，三条分条将后承管盘（64）上的安装通孔（67）分割成三个回液区。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机组径向推力轴承，其特征在于：进油罩（41）的上部设有小视察窗口（47），所述的轴承上盖（3）在小视察窗口（47）上部设有大视察窗口（31），轴承上盖（3）在右侧设有排气窗（32）。

3.根据权利要求1所述的水轮发电机组径向推力轴承，其特征在于：外壳体上设有两根测温传感装置（8）用于分别测定推力瓦（42）和径向轴瓦（43）的温度。

4.根据权利要求1所述的水轮发电机组径向推力轴承，其特征在于：在前承管盘（63）和后承管盘（64）之间设置四根支撑管（66），四根支撑管（66）分别固定设置在安装通孔（67）内。

5.根据权利要求1所述的水轮发电机组径向推力轴承，其特征在于：前承管盘（63）和后承管盘（64）之间还设有多块隔板（71），所述的冷却管（65）穿过隔板（71）的通孔，隔板（71）上均设有通油缺口（72），间隔的两块隔板（71）上的通油缺口（72）上、下错位设置。

6.根据权利要求5所述的水轮发电机组径向推力轴承，其特征在于：进油管（51）设置在冷却润滑油箱（5）的中部，冷却润滑油从冷却装置（6）的两端进入，从冷却装置（6）中间出来，多块隔板（71）按两侧向中间通油缺口（72）上、下错位设置。