CN113266641B - 一种轴瓦自动调节装置及轴瓦座总成 - Google Patents

一种轴瓦自动调节装置及轴瓦座总成 Download PDF

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Abstract

本发明涉及水力发电技术领域，公开了一种轴瓦自动调节装置，包括轴瓦座，轴瓦座内圈上沿轴向均匀开有多个槽，每个槽内放置一对斜键，每对斜键斜面配合组装；所述轴瓦座与主轴之间设有轴瓦块；轴瓦座上方设有斜键楔紧装置，轴瓦块在斜键楔紧的作用力下抱紧在主轴上。本发明使用过程中，当主轴转动时，主轴和轴瓦块长时间运作发生摩擦产生间隙时，斜键楔紧装置压迫斜键往下挤压轴瓦块，磨损多少就会填补多少，这样就使得轴瓦与主轴永远保持在抱紧状态同心度运转，从而减少主轴运转产生的振动，这样既提高了发电率，也保护了机组，即是提高了效益，又节约了维修机组的成本。

Description

一种轴瓦自动调节装置及轴瓦座总成
技术领域
本发明涉及水力发电技术领域，特别是涉及一种用于立式轴流发电机上的轴瓦自动调节装置及轴瓦座总成。
背景技术
立式轴流发电机机是水轮发电机众多机型中的一种，目前其水轴瓦都是采用橡胶轴瓦固定式的。转动主轴在长时间运作下，固定式橡胶轴瓦容易被磨损，从而产生瓦块与转动主轴的间隙。间隙越大，转动主轴摆动越大，继而引起机组振动。机组振动对所有联接部件都会产生破坏，直接影响水轮机发电效果，特别是在水质比较差，如泥沙水的情况下，对固定式瓦块磨损更大，进而对机组的损害也更大。让电站业主和维修单位非常头疼。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够消除主轴振动、减少垃圾进入、提高发电率、减少维修频率、延长机组寿命、进而提高电站效益的轴瓦自动调节装置及轴瓦座总成。
为了达到上述技术目的，本发明提供的技术方案为：
一种轴瓦自动调节装置，包括轴瓦座，轴瓦座内圈上沿轴向均匀开有多个槽，每个槽内放置一对斜键，每对斜键斜面配合组装；所述轴瓦座与主轴之间设有轴瓦块；轴瓦座上方设有斜键楔紧装置，轴瓦块在斜键楔紧的作用力下抱紧在主轴上。
所述轴瓦块的下端设有压板，轴瓦块的上端设有挡环，压板和挡环限制轴瓦块沿轴向窜动。
所述楔紧装置包括弹簧支撑法兰、设置在弹簧支撑法兰上的用于压紧每对斜键的压紧装置，以及设置在轴瓦座上的用于定位弹簧支撑法兰的定位装置。
所述压紧装置包括设置于弹簧支撑法兰上的丝杆，丝杆与支撑法兰连接部位为螺杆，下端为光杆，弹簧套装在光杆上。
所述定位装置为设置于轴瓦座上的多个定位螺杆，弹簧支撑法兰上设有与定位螺杆数量和位置对应的定位孔，定位螺杆一端锁紧在轴承座上，另一端穿过定位孔和锁紧定位螺母、通过定位螺母调节弹簧支撑法兰的下压力度。
斜键上设有沉孔，套装了弹簧的光杆伸入沉孔，弹簧支撑法兰下压压紧弹簧，从而使斜键楔紧轴瓦块。
一种轴瓦座总成，所述轴瓦座总成用于立式轴流发电机主轴上，轴瓦座总成位于发电机转轮上端，作为主轴的近转轮端支承点，包括上述任意一项所述的轴瓦自动调节装置。
所述轴瓦座总成还包括冷却装置和垃圾防护装置。
所述冷却装置包括导流盖、封水盒、中间隔层和止水环，及其所形成的冷却腔体，轴瓦自动调节装置在冷却腔体内，冷却腔体内通入清水，冷却腔体内水压大于外部水压。
所述垃圾防护装置位于冷却装置上方，包括上盖和下盖，上盖和下盖之间的配合面为多个环形凹槽和多个环形凸起，凹槽和凸起吻合，配合实现转动连接。
下盖与主轴之间形成防污水腔体，防污水腔体内通入清水，防污水腔体内水压大于外部水压，但小于冷却腔体内水压。
本发明使用过程中，当转轮转动时，主轴也在转动，主轴转动时必定与轴瓦发生摩擦。轴瓦发生摩擦就会产生间隙，这时弹簧就压迫斜键往下挤压轴瓦，磨损多少就会填补多少，这样就使得轴瓦与主轴永远保持在抱紧状态同心度运转，从而减少主轴运转产生的振动，这样既提高了发电率，也保护了机组，即是提高了效益，又节约了维修机组的成本。而现有的水轴瓦是固定式的，当瓦块与主轴发生摩擦产生间隙时，不能自动调节间隙，时间越长,间隙越大，主轴振动就越大。主轴振动直接影响发电效率，还导致其他与其联接的部件损坏，增加维修成本，因为要维修，还得要闸水停机，白白浪费水资源。
防污水腔体内水压大于外部水压，这样，从进水管进来的清水就把从凹槽和凸起的间隙进来的泥沙水挤压出去；冷却腔体内水压大于外部水压，同样，清水从进水管进来，然后通过轴瓦与主轴之间的配合间隙缓慢渗出，正压避免外部污水进入腔体，损伤主轴。而冷却腔体内水压大于防污水腔体内水压，是因为轴瓦与主轴接触紧密，对水质洁净度要求更高，因此要大于防污水腔体内水压，防止有泥沙水进入。
附图说明
图1是本发明装配结构的剖面示意图；
其中：1-轴瓦座，2-斜键，3、轴瓦块，4-主轴，5-弹簧支撑法兰，6-丝杆，7-弹簧，8-定位螺杆，9-定位螺母，10-导流盖，11-封水盒，12-中间隔层，13-止水环，14-冷却腔体，15-上盖，16-下盖，17-中间隔层盖压板，18-中间隔层密封垫，19-防污水腔体，20-压板，21-密封垫，22-挡环。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明的各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，一种轴瓦自动调节装置，包括轴瓦座1，轴瓦座1内圈上沿轴向均匀开有多个槽，每个槽内放置一对斜键2，每对斜键2斜面配合组装；轴瓦座1与主轴4之间设有轴瓦块3，轴瓦块3材质选用塑料王，比橡胶更为环保，也可以选用密度高、耐磨的木材；轴承座1上方设有斜键楔紧装置，轴瓦块3在斜键楔紧的作用力下抱紧在主轴4上，避免主轴4产生振动；轴瓦块3的下端设有压板20，轴瓦块3的上端设有挡环22，压板20和挡环22固定在轴瓦座上，在装配时，压板20起承托作用，同时也限制运转过程中轴瓦块3和斜键2向下沿轴向窜动，挡环22则是限制轴瓦块3向上沿轴向窜动。
楔紧装置包括弹簧支撑法兰5、设置在弹簧支撑法兰5上的用于压紧每对斜键的压紧装置，以及设置在轴瓦座1上的用于定位弹簧支撑法兰5的定位装置；压紧装置包括设置于弹簧支撑法兰5上的丝杆6，丝杆6与弹簧支撑法兰5连接部位为螺杆，由于丝杆6只产生轴向力，所以螺纹连接方便快捷又稳定；丝杆6下端为光杆，弹簧7套装在光杆上；每对斜键2的上方这个斜键顶端开有沉孔，套装了弹簧7的光杆伸入沉孔，弹簧支撑法兰5通过定位装置设置下压多少量、确定下压的位置，压紧弹簧7，从而使斜键2楔紧轴瓦块3。弹簧7选用不锈钢材质，可以在水下保持性能。
定位装置为设置于轴瓦座1上的多个定位螺杆8，弹簧支撑法兰5上设有与定位螺杆8数量和位置对应的定位孔，定位螺杆8下端锁紧固定在轴瓦座1上，上端穿过定位孔，在弹簧支撑法兰5上下两面锁紧定位螺母9，弹簧7的顶紧力与定位螺母9锁紧的下压力对抗，使弹簧7处于压缩状态，这样任何一个轴瓦块3磨损后，弹簧7压力释放，就会顶紧斜键2，将磨损量填补上去，使轴瓦块3始终保持同心度抱紧主轴4，这样就使得轴瓦块3与主轴4永远保持在同心度运转，从而减少主轴4运转产生的振动，这样既提高了发电率，也保护了机组，即是提高了效益，又节约了维修机组的成本。
一种轴瓦座总成，用于立式轴流发电机主轴上，位于发电机转轮上端，作为主轴4的近转轮端支承点，包括上述任意一项所述的轴瓦自动调节装置，还包括冷却装置和垃圾防护装置。
冷却装置包括导流盖10、封水盒11、中间隔层12和止水环13，及其所形成的冷却腔体14，轴瓦自动调节装置在冷却腔体14内座于导流盖10上，导流盖10上方固定封水盒11，封水盒11上固定中间隔层12，主轴4与中间隔层12之间设置止水环13，止水环13上方设置中间隔层密封垫18和中间隔层盖压板17，中间隔层密封垫18和中间隔层盖压板17锁紧在中间隔层12上，将防污水腔体19和冷却腔体14分隔；斜键2和轴瓦块3的下端设有密封垫21和压板20，压板20的作用是阻挡轴瓦块3和斜键2在轴向的位置移动，压板和密封垫配合，是为了保持腔体的密封状态；封水盒11上设有进水口，清水从进水管通入冷却腔体14内，冷却腔体14内水压大于外部水压，清水进来后通过轴瓦3与主轴4之间的配合间隙缓慢渗出，避免外部污水进入腔体，损伤主轴。
垃圾防护装置位于冷却装置上方，包括上盖15和下盖16，下盖16与中间隔层12固定，上盖15跟着主轴4转动。上盖15和下盖16之间的配合面为多个环形凹槽和多个环形凸起，凹槽和凸起吻合，配合实现转动连接。
下盖16、主轴4和中间隔层盖压板17之间形成防污水腔体，下盖16上设有进水口，防污水腔体19内通入清水，防污水腔体19内水压大于外部水压，这样，从进水管进来的清水就把从凹槽和凸起的间隙进来的泥沙水挤压出去；防污水腔体19内水压小于冷却腔体14内水压，清水可以从冷却腔体14进入防污水腔体，但却不能逆向通过，以保证冷却腔体14内清水的纯净度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种轴瓦自动调节装置，其特征在于：包括轴瓦座，轴瓦座内圈上沿轴向均匀开有多个槽，每个槽内放置一对斜键，每对斜键斜面配合组装；
所述轴瓦座与主轴之间设有轴瓦块；
轴瓦座上方设有斜键楔紧装置，轴瓦块在斜键楔紧的作用力下抱紧在主轴上；
所述轴瓦块的下端设有压板，轴瓦块的上端设有挡环，压板和挡环限制轴瓦块沿轴向窜动；
所述楔紧装置包括弹簧支撑法兰、设置在弹簧支撑法兰上的用于压紧每对斜键的压紧装置，以及设置在轴瓦座上的用于定位弹簧支撑法兰的定位装置；
所述压紧装置包括设置于弹簧支撑法兰上的丝杆，丝杆与支撑法兰连接部位为螺杆，下端为光杆，弹簧套装在光杆上。
2.根据权利要求1所述的轴瓦自动调节装置，其特征在于：所述定位装置为设置于轴瓦座上的多个定位螺杆，弹簧支撑法兰上设有与定位螺杆数量和位置对应的定位孔，定位螺杆一端锁紧在轴瓦座上，另一端穿过定位孔和锁紧定位螺母、通过定位螺母调节弹簧支撑法兰的下压力度。
3.根据权利要求2所述的轴瓦自动调节装置，其特征在于：斜键上设有沉孔，套装了弹簧的光杆伸入沉孔，弹簧支撑法兰下压压紧弹簧，从而使斜键楔紧轴瓦块。
4.一种轴瓦座总成，所述轴瓦座总成用于立式轴流发电机主轴上，轴瓦座总成位于发电机转轮上端，作为主轴的近转轮端支承点，其特征在于：包括上述权利要求1至3任意一项所述的轴瓦自动调节装置。
5.根据权利要求4所述的轴瓦座总成，其特征在于：还包括封水装置和冷却装置。
6.根据权利要求5所述的轴瓦座总成，其特征在于：所述冷却装置包括导流盖、封水盒、中间隔层和止水环，及其所形成的冷却腔体，轴瓦自动调节装置在冷却腔体内，冷却腔体内通入清水，冷却腔体内水压大于外部水压；所述封水装置位于冷却装置上方，包括上盖和下盖，上盖和下盖之间的配合面为多个环形凹槽和多个环形凸起，凹槽和凸起吻合，配合实现转动连接。
7.根据权利要求6所述的轴瓦座总成，其特征在于：下封水盖与主轴之间形成防污水腔体，防污水腔体内通入清水，防污水腔体内水压大于外部水压，但小于冷却腔体内水压。
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