CN105186738B - 多功能推力盘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能推力盘，推力盘(3)与辅助叶轮为一体，并且推力盘(3)入口端有密封环面，推力盘上部镀层面(13)与上推力轴承(1)间形成水膜，推力盘下部镀层面(11)与下推力轴承(4)接触为工作面，推力盘上带有进水孔(9)和出水孔(12)，定位面(8)套入电机转子轴由轴向定位面(6)轴向定位，镙钉(2)通过光孔(14)与电机转子轴螺孔固定连接推力盘，螺钉(2)端面靠在推力盘(3)端面(15)上，推力盘带有密封环面(10)，下推力轴承(4)固定在托盘(5)内，上推力轴承(1)、下推力轴承(4)为分块结构。
Description
技术领域：本发明涉及多功能推力盘。
背景技术：6000rpm变频高速湿式防爆电机用于煤矿透水抢险，功率为600kW，电压6000V，立式电机。此次设计的推力盘是该电机承受轴向力且实现自循环的水力部件，由于电机的转速高，水磨耗大，减小损耗对提高电机效率很重要。一般的电机推力盘与辅助叶轮为单独两件，由于二者均为旋转部件与水接触均有磨擦损耗，损耗为二者和，推力盘有泄漏而且很大，使推力盘功率增加很多，对电机效率影响很大，且占据空间，增加了电机的长度，增加了电机重量。
发明的内容：本发明的目的是提供一种推力盘：减小与水接触的面积，减小水磨耗，同时减少泄漏、提高电机效率的多功能推力盘。本发明的技术方案为：一种多功能推力盘，推力盘(3)与辅助叶轮为一体，并且推力盘(3)入口端有密封环面(10)，推力盘上部镀层面(13)与上推力轴承(1)间形成水膜，推力盘下部镀层面(11)与下推力轴承(4)接触为工作面，推力盘上带有进水孔(9)，电机内的水经进水孔(9)进入经出水孔(12)打出具有辅助叶轮的作用，定位面(8)套入电机转子轴由轴向定位面(6)轴向定位，镙钉(2)通过光孔(14)与电机转子轴螺孔固定连接推力盘，螺钉(2)端面靠在推力盘(3)端面(15)上，推力盘带有密封环面(10)，下推力轴承(4)固定在托盘(5)内，上推力轴承(1)、下推力轴承(4)为分块结构。
本发明电机推力盘与辅助叶轮为单独两件的情况下，电机旋转时，推力盘和辅助叶轮表面与水磨擦会产生磨擦损耗，把推力盘和辅助叶轮合为一体，减小了磨擦面，相应的减少了损耗，同时使电机的结构更紧凑、简单。定位面(8)，推力盘这个圆面套入电机转子轴上靠轴向定位面(6)轴向定位，镙钉通过光孔(14)拧入电机转子轴螺孔来固定推力盘，螺钉端面靠在端面(15)上；密封环面(10)增大了水阻，减少了泄漏，减小了推力盘的功率，具体如图2，推力盘密封环面(10)，托盘(5)，下推力轴承(4)，下推力轴承(4)瓦块间的水会通过推力盘与托盘间的间隙泄漏，推力盘密封环面(10)与托盘(5)之间的单面间隙为0.25mm,增加了水阻，减少了泄漏，减小了推力盘的功率，降低了电机损耗，提高了电机效率。
本发明工作原理
本发明是一种用于6000rpm变频高速湿式防爆电机的推力盘结构，将推力盘与辅助叶轮设计为一体，并增加密封环面。如图1所示，推力盘上部镀层面(13)，出水孔(12)，推力盘下部镀层面(11)，密封环面(10)，进水孔(9)，定位面(8)，键槽(7)，轴向定位面(6),光孔(14)，端面(15)；推力盘上部镀层面(13)在电机运转时与上推力轴承(1)间形成水膜，推力盘下部镀层面(11)与下推力轴承接触为工作面，承受轴向力，起推力盘作用，使电机转子轴向定位；电机运转时，电机内部的水经进水孔(9)进入推力盘经出水孔(12)打出，起到辅助叶轮的作用。电机推力盘与辅助叶轮为单独两件的情况下，电机旋转时，推力盘和叶轮表面与水磨擦会产生磨擦损耗，把推力盘和辅助叶轮合为一体，减小了磨擦面，相应的减小了损耗，同时使电机的结构更紧凑、简单。定位面(8)，推力盘这个圆面套入电机转子轴上靠轴向定位面(6)轴向定位，镙钉(2)通过光孔(14)拧入电机转子轴螺孔来固定推力盘，螺钉端面靠在端面(15)上；密封环面(10)增大了水阻，减少了泄漏，减小了推力盘的功率，具体如附图2，推力盘密封环面(10)，托盘(5)，下推力轴承(4)，推力轴承瓦块间的水会通过推力盘与托盘间的间隙泄漏，推力盘密封环面(10)与托盘(5)之间的单面间隙为0.25mm,增加了水阻，减少了泄漏，减小了推力盘的功率，降低了损耗，提高了电机效率。
发明的效果：电机推力盘与辅助叶轮为单独两件的情况下，电机旋转时，推力盘和辅助叶轮表面与水磨擦会产生磨擦损耗，把推力盘和辅助叶轮合为一体，减小了磨擦面积，相应的减少了损耗，同时使电机的结构更紧凑、简单。本发明将推力盘与辅助叶轮设计为一体并增加密封环面使密封面与托盘的内圆面的间隙为0.25，增大水阻，减少了下推力轴承的泄漏损失，从而减小推力盘总功率，降低了损耗，提高电机效率同时又有一部分回流水保证导轴承的冷却。由于本电机转速6000rpm，水磨耗及泄漏损失很大，采取措施降低磨擦损耗及泄漏损耗是非常重要的，经过流体力学内部流场建模计算：无密封环面时推力盘总功率150kW,其中上推力轴承泄漏损失27kW,下推力轴承泄漏损失90kW,有效冷却功率33kW；有密封环面时推力盘总功率90kW,其中上推力轴承泄漏损失29.7kW,下推力轴承泄漏损失27.9kW,有效冷却功率32.4kW,推力盘的总功率降低了60kW,既电机减少损耗60kW,；推力盘圆柱面磨擦损耗17.8kW,双面侧面圆盘损失17.52kW,如果推力盘与辅助叶轮为两件，损耗多35.32kW。共减少了95.32kW损失，提高了电机的效率。
附图说明：
图1推力盘及固定螺钉
图2推力盘及上、下推力轴承、托盘位置图
具体实施方式：
如图1所示,本发明为一种多功能推力盘，推力盘3与辅助叶轮为一体，并且推力盘3入口端有密封环面10，推力盘上部镀层面13与上推力轴承1间形成水膜，推力盘下部镀层面11与下推力轴承4接触为工作面，推力盘上带有进水孔9，电机内的水经进水孔9进入经出水孔12打出具有辅助叶轮的作用，定位面8套入电机转子轴由轴向定位面6轴向定位，镙钉2通过光孔14与电机转子轴螺孔固定连接推力盘，螺钉2端面靠在推力盘3端面15上，推力盘带有密封环面10，下推力轴承4固定在托盘5内，上推力轴承1、下推力轴承4为分块结构。
螺钉2端面靠在端面15上，推力盘带有密封环面10，下推力轴承4固定在托盘5内，推力轴承为分块结构。
如图2所示，键槽7通过其中的键与轴周向定位,推力盘密封环面10与托盘5之间的单面间隙为0.25mm。
电机推力盘与辅助叶轮为单独两件的情况下，电机旋转时，推力盘和辅助叶轮表面与水磨擦都会产生磨擦损耗，把推力盘和辅助叶轮合为一体，减小了磨擦面，相应的减少了损耗，同时使电机的结构更紧凑、简单。本发明将推力盘与辅助叶轮设计为一体，并增加密封环面，减少了下推力轴承的泄漏损失，减小推力盘总功率，降低了损耗，从而提高电机效率，由于电机转速高达6000rpm,磨擦损耗相当大，减少磨擦面及泄漏损失是非常重要的。
Claims (2)
1.一种多功能推力盘，其特征是：推力盘(3)与辅助叶轮为一体，并且推力盘(3)入口端有密封环面(10)，推力盘上部镀层面(13)与上推力轴承(1)间形成水膜，推力盘下部镀层面(11)与下推力轴承(4)接触为工作面，推力盘上带有进水孔(9)，电机内的水经进水孔(9)进入经出水孔(12)打出具有辅助叶轮的作用，定位面(8)套入电机转子轴由轴向定位面(6)轴向定位，镙钉(2)通过光孔(14)与电机转子轴螺孔固定连接推力盘，螺钉(2)端面靠在推力盘(3)端面(15)上，推力盘带有密封环面(10)，下推力轴承(4)固定在托盘(5)内，上推力轴承(1)、下推力轴承(4)为分块结构。
2.根据权利要求1所述的一种多功能推力盘，其特征是：键槽(7)通过其中的键与轴周向定位,推力盘密封环面(10)与托盘(5)之间的单面间隙为0.25mm。
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