CN203146199U

CN203146199U - 一种卧式混流水轮发电机组

Info

Publication number: CN203146199U
Application number: CN2013201689915U
Authority: CN
Inventors: 徐国君; 张巍; 楼宏平; 熊杰; 王晓罡; 徐锦才; 金华频; 舒静; 胡长硕; 曾嵘; 徐立尉; 陈艇; 王学锋; 吴韬
Original assignee: HANGZHOU REGIONAL CENTER FOR SMALL HYDRO POWER (HRC)
Current assignee: HANGZHOU REGIONAL CENTER FOR SMALL HYDRO POWER (HRC)
Priority date: 2013-04-07
Filing date: 2013-04-07
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2023-04-07

Abstract

本实用新型涉及一种卧式混流水轮发电机组，该水轮发电机组包括水轮机、主轴、推力轴承、发电机、后导轴承和飞轮，主轴架设在推力轴承和后导轴承上；所述的水轮机包括进水管、转轮、导叶、导水机构、蜗壳、尾水管、顶盖和底环，进水管由多段压力钢管通过法兰连接构成，末端压力钢管与所述的蜗壳相连接，所述的蜗壳设置在顶盖的外侧，顶盖内设置有固定导叶装置，固定导叶装置的一端连接蜗壳7。本实用新型通过在下环与底环以及顶盖之间设置推力水腔，将末端压力钢管的高压水引到推力水腔，通过高压水使转轮具有轴向反作用力以平衡轴向推力，减小了推力瓦的受力，进而降低机组推力轴承瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。

Description

一种卧式混流水轮发电机组

技术领域

本实用新型涉及一种卧式混流水轮发电机组。

背景技术

如图1所示，卧式混流水轮发电机组包括水轮机、主轴、推力轴承、发电机、后导轴承和飞轮，主轴架设在推力轴承和后导轴承上；所述的水轮机包括进水管、转轮、导叶、导水机构、蜗壳、尾水管、顶盖和底环，进水管由多段压力钢管通过法兰连接构成，末端压力钢管与所述的水轮机蜗壳相连接，所述的水轮机蜗壳设置在顶盖的外侧，顶盖的上内设置有固定导叶装置，固定导叶装置的一端连接蜗壳，所述的转轮设置在顶盖和底环构成的转轮腔体内，固定导叶装置的另一端连接转轮腔体；所述的导叶设置在固定导叶装置内由所述的导水机构控制，尾水管连接转轮腔体的出水口；所述的主轴的一端与转轮相连接，主轴的中间段驱动发电机发电，另一端与飞轮相连接，所述的推力轴承的右端设有镜板，镜板固定设置在主轴上，镜板的一侧设有推力瓦与所述的镜板相配合。

在机组运行时，水轮机转轮旋转过程中会产生一个沿主轴方向的一个轴向推力，通过主轴上的镜板传递给推力瓦，随着水轮机导叶开度的加大和发电机负荷的增加，推力瓦的受力也逐渐增加而导致瓦温升高，最终引起烧瓦事故。

实用新型内容

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，本实用新型的目的是提供一种卧式混流水轮发电机组，使该型水轮发电机组运行时能减少水轮机产生的水推力，进而降低机组推力轴承瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种卧式混流水轮发电机组，该水轮发电机组包括水轮机、主轴、推力轴承、发电机、后导轴承和飞轮，主轴架设在推力轴承和后导轴承上；所述的水轮机包括进水管、转轮、导叶、导水机构、蜗壳、尾水管、顶盖和底环，进水管由多段压力钢管通过法兰连接构成，末端压力钢管与所述的蜗壳相连接，所述的蜗壳设置在顶盖的外侧，顶盖内设置有固定导叶装置，固定导叶装置的一端连接蜗壳7。所述的转轮设置在顶盖和底环构成的转轮腔体内，固定导叶装置的另一端连接转轮腔体；所述的导叶设置在固定导叶装置内由所述的导水机构控制，尾水管连接转轮腔体的出水口；所述的主轴的一端与转轮相连接，主轴的中间段驱动发电机发电，另一端与飞轮相连接，所述的推力轴承的右端设有镜板，镜板固定设置在主轴上，镜板的一侧设有推力瓦与所述的镜板相配合；所述的转轮腔体在固定导叶装置位置的两侧分别设置有上冠梳齿密封环和下环梳齿密封环，所述的转轮包括下环和上冠，下环和上冠通过叶片相连接，所述的上冠的中部设有泄水锥与所述主轴固定连接，上冠的外端面与所述的上冠梳齿密封环相配合，所述的下环为环形构件，下环的外端面与所述的下环梳齿密封环相配合，并所述的底环位于出水口的内侧位置设置有第一挡水止漏环，所述的下环的侧端面与第一挡水止漏环相配合，在所述的下环与底环以之间形成推力水腔；所述的末端压力钢管上设有出水孔，出水孔上连接设有压力管道，所述的底环在推力水腔的位置设有圆通孔，压力管道的末端与圆通孔相连接。

作为进一步改进，所述的压力管道上设置有截止阀。通过截止阀可以控制推力水腔的进水压力，控制主轴的推力。

作为进一步改进，所述的底环上、下两侧在推力水腔的位置分别设有圆通孔，所述的压力管道分成两根，两根压力管道分别与所述的圆通孔相连接。

作为进一步改进，所述的上冠的侧端面与顶盖之间设有第二挡水止漏环，顶盖的中部连接设有主轴密封，所述的主轴的端头架设在主轴密封上，所述的顶盖的下部设有排水孔。

作为进一步改进，所述的推力轴承包括外壳体，外壳体的两端分别通过螺栓固定设有油封圈，外壳体内侧设有座体，所述的推力瓦通过调节螺栓固定设置在座体的右侧；所述的座体上设有L型径向轴瓦，所述的主轴与L型径向轴瓦的内圈相配合，并在主轴的左侧设有小推力盘，所述的小推力盘的侧面与所述的L型径向轴瓦的侧面相配合。

作为进一步改进，所述的外壳体的底部设有冷却油箱，冷却油箱内设有冷却水管，冷却油箱在镜板的相应位置设置有进油管，座体上设有进油口，进油管连接至进油口，所述的镜板的外端面设有刮油板，刮油板浸在进油口内，在镜板的上端形成有储油分配腔，并在储油分配腔侧壁上设有分配油孔，分配油孔连接到镜板与推力瓦之间，另外在设置有座体上径向分配油管，径向分配油管的一端连接分配油孔，另一端连接至L型径向轴瓦的上方，在L型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径向分配油管相连接，径向油孔将润滑油引到主轴表面，斜向油孔将润滑油引到L型径向轴瓦的侧面。

作为进一步改进，所述进油管的端头设有连接头，连接头与进油口通过密封圈相连接，连接头的下方设有压缩弹簧。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，通过在下环与底环以及顶盖之间设置推力水腔，将末端压力钢管的高压水引到推力水腔，通过高压水使转轮具有轴向反作用力以平衡轴向推力，减小了推力瓦的受力，进而降低机组推力轴承瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为水轮机的结构示意图。

图4为图3的局部放大图。

图5为推力轴承的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1所示的一种卧式混流水轮发电机组，该水轮发电机组包括水轮机2、主轴8、推力轴承3、发电机4、后导轴承5和飞轮50，主轴8架设在推力轴承3和后导轴承5上。如图2、图3所示，所述的水轮机2包括进水管1、转轮6、导叶9、导水机构10、蜗壳7、尾水管11、顶盖21和底环22，进水管1由多段压力钢管通过法兰连接构成，末端压力钢管12与所述的蜗壳7相连接，所述的蜗壳7设置在顶盖21的外侧，顶盖21内设置有固定导叶装置23，固定导叶装置23的一端连接蜗壳7。所述的转轮6设置在顶盖21和底环22构成的转轮腔体60内，固定导叶装置23的另一端连接转轮腔体60；所述的导叶9设置在固定导叶装置23内由所述的导水机构10控制，尾水管11连接转轮腔体60的出水口；所述的主轴8的一端与转轮6相连接，主轴8的中间段驱动发电机4发电，另一端与飞轮50相连接，所述的推力轴承3的右端设有镜板81，镜板81固定设置在主轴8上，镜板81的一侧设有推力瓦33与所述的镜板81相配合。

如图3所示，所述的转轮腔体60在固定导叶装置23位置的两侧分别设置有上冠梳齿密封环67和下环梳齿密封环28，所述的转轮6包括下环62和上冠61，下环62和上冠61通过叶片63相连接，所述的上冠61的中部设有泄水锥64与所述主轴8固定连接，上冠61的外端面与所述的上冠梳齿密封环67相配合。所述的下环62为环形构件，下环62的外端面与所述的下环梳齿密封环28相配合，并所述的底环22位于出水口的内侧位置设置有第一挡水止漏环66，所述的下环62的侧端面与第一挡水止漏环66相配合，在所述的下环62与底环22之间形成推力水腔25。所述的上冠61的侧端面与顶盖21之间设有第二挡水止漏环65，顶盖21的中部连接设有主轴密封27，所述的主轴8的端头架设在主轴密封27上，所述的顶盖21的下部设有排水管26。如图1所示，所述的末端压力钢管12上设有出水孔14，出水孔14上连接设有压力管道13，压力管道13上设置有截止阀15。如图4所示，所述的底环22的上、下两侧在推力水腔25的位置分别设有圆通孔24，所述的压力管道13在截止阀15后端分成两根，两根压力管道13分别与所述的圆通孔24相连接。压力管道13将末端压力钢管12的高压水引到推力水腔25，通过高压水使转轮6具有轴向反作用力以平衡轴向水推力，减小了推力瓦33的受力，进而降低机组推力轴承3瓦温，减少事故率，保证机组的正常运行。所述截止阀15也可以是电动阀，由远方命令来控制电动阀的开关，并根据水轮机导叶的开度及其产生的水推力的大小来调节电动阀的开度。

如图5所示，所述的推力轴承3包括外壳体31，外壳体31的两端分别通过螺栓固定设有油封圈30，外壳体31内侧设有座体32，所述的推力瓦33通过调节螺栓34固定设置在座体32的右侧；所述的座体32上设有L型径向轴瓦35，所述的主轴8与L型径向轴瓦35的内圈相配合，并在主轴8的左侧设有小推力盘82，所述的小推力盘82的侧面与所述的L型径向轴瓦35的侧面相配合。所述的外壳体31的底部设有冷却油箱41，冷却油箱41内设有冷却水管42，冷却油箱41在镜板81的底部设置有进油管43，进油管43连接至座体32的进油口46，进油管43的端头设有连接头44，连接头44与进油口46通过密封圈47相连接，连接头44的下方设有压缩弹簧45。所述的镜板81的外端面设有刮油板83，刮油板83浸在进油口46内，在镜板81的上端形成有储油分配腔36，并在储油分配腔36侧壁上设有分配油孔37，分配油孔37连接到镜板81与推力瓦33之间，另外在设置有座体32上径向分配油管38，径向分配油管38的一端连接分配油孔37，另一端连接至L型径向轴瓦35的上方，在L型径向轴瓦35上设有径向油孔39和斜向油孔40，径向油孔39和斜向油孔40分别与径向分配油管38相连接，径向油孔39将润滑油引到主轴8表面，斜向油孔40将润滑油引到L型径向轴瓦35的侧面。

Claims

1.一种卧式混流水轮发电机组，该水轮发电机组包括水轮机（2）、主轴（8）、推力轴承（3）、发电机（4）、后导轴承（5）和飞轮（50），主轴（8）架设在推力轴承（3）和后导轴承（5）上；所述的水轮机（2）包括进水管（1）、转轮（6）、导叶（9）、导水机构（10）、水轮机蜗壳（7）、尾水管（11）、顶盖（21）和底环（22），进水管（1）由多段压力钢管通过法兰连接构成，末端压力钢管（12）通过法兰与所述的水轮机蜗壳（7）相连接，所述的水轮机蜗壳（7）设置在顶盖（21）的外侧，顶盖（21）内设置有固定导叶装置（23），固定导叶装置（23）的一端连接水轮机蜗壳（7），所述的转轮（6）设置在顶盖（21）和底环（22）构成的转轮腔体（60）内，固定导叶装置（23）的另一端连接转轮腔体（60）；所述的导叶（9）设置在固定导叶装置（23）内由所述的导水机构（10）控制，尾水管（11）连接转轮腔体（60）的出水口；所述的主轴（8）的一端与转轮（6）相连接，主轴（8）的中间段驱动发电机（4）发电，另一端与飞轮（50）相连接，所述的推力轴承（3）的右端设有镜板（81），镜板（81）固定设置在主轴（8）上，镜板（81）的一侧设有推力瓦（33）与所述的镜板（81）相配合；其特征在于：转轮腔体（60）在固定导叶装置（23）位置的两侧分别设置有上冠梳齿密封环（67）和下环梳齿密封环（28），所述的转轮（6）包括下环（61）和上冠，下环（61）和上冠（62）通过叶片（63）相连接，所述的上冠（62）的中部设有泄水锥与所述主轴（8）固定连接，上冠（62）的外端面与所述的上冠梳齿密封环（67）相配合，所述的下环（61）为环形构件，下环（61）的外端面与所述的下环梳齿密封环（28）相配合，并所述的底环（22）位于出水口的内侧位置设置有第一挡水止漏环（66），所述的下环（61）的侧端面与第一挡水止漏环（66）相配合，在所述的下环与底环（22）之间形成推力水腔（25）；所述的末端压力钢管（12）上设有出水孔（14），出水孔（14）上连接设有压力管道（12），所述的底环（22）在推力水腔（25）的位置设有圆通孔（24），压力管道（12）的末端与圆通孔（24）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种卧式混流水轮发电机组，其特征在于：压力管道（12）上设置有截止阀（15）。

3.根据权利要求1或2所述的一种卧式混流水轮发电机组，其特征在于：底环（22）上、下两侧在推力水腔（25）的位置分别设有圆通孔（24），所述的压力管道（12）分成两根，两根压力管道（12）分别与所述的圆通孔（24）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种卧式混流水轮发电机组，其特征在于：上冠的侧端面与顶盖（21）之间设有第二挡水止漏环（65），顶盖（21）的中部连接设有主轴密封（27），所述的主轴（8）的端头架设在主轴密封（27）上，所述的顶盖（21）的下部设有排水孔（26）。

5.根据权利要求1所述的一种卧式混流水轮发电机组，其特征在于：推力轴承（3）包括外壳体（31），外壳体（31）的两端分别通过螺栓固定设有油封圈（30），外壳体（31）内侧设有座体（32），所述的推力瓦（33）通过调节螺栓固定设置在座体（32）的右侧；所述的座体（32）上设有L型径向轴瓦（35），所述的主轴（8）与L型径向轴瓦（35）的内圈相配合，并在主轴（8）的左侧设有小推力盘（82），所述的小推力盘（82）的侧面与所述的L型径向轴瓦（35）的侧面相配合。

6.根据权利要求5所述的一种卧式混流水轮发电机组，其特征在于：外壳体（31）的底部设有冷却油箱（41），冷却油箱（41）内设有冷却水管（42），冷却油箱（41）在镜板（81）的底部设置有进油管（43），座体（32）上设有进油口（46），进油管（43）连接至进油口（46），所述的镜板（81）的外端面设有刮油板（83），刮油板（83）浸在进油口（46）内，在镜板（81）的上端形成有储油分配腔（36），并在储油分配腔（36）侧壁上设有分配油孔（37），分配油孔（37）连接到镜板（81）与推力瓦（33）之间，另外在设置有座体（32）上径向分配油管（38），径向分配油管（38）的一端连接分配油孔（37），另一端连接至L型径向轴瓦（35）的上方，在L型径向轴瓦（35）上设有径向油孔（39）和斜向油孔（40），径向油孔（39）和斜向油孔（40）分别与径向分配油管（38）相连接，径向油孔（39）将润滑油引到主轴（8）表面，斜向油孔（40）将润滑油引到L型径向轴瓦（35）的侧面。

7.根据权利要求6所述的一种卧式混流水轮发电机组，其特征在于：进油管（43）的端头设有连接头（44），连接头（44）与进油口（46）通过密封圈（47）相连接，连接头（47）的下方设有压缩弹簧（45）。