CN204878385U - 无水自冷却导轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无水自冷却导轴承结构，由油箱支撑部分、导轴承座部分、挡油管部分、辅助密封溢油部分构成。本实用新型取消了传统导轴承油水冷却器，通过设置合理油路，使导轴承的热量得以直接导出至周围的大气，经过计算设计合理的散热表面积，在环境温度不高于40℃的情况下，使导轴承中油箱内汽轮机油的温度不超过80℃，提高导轴承可靠性，并彻底杜绝了导轴承油箱内冷却器漏水的问题。无水自冷却器导轴承通过在上下两侧设置接触式密封油挡，并在滑转子外侧设置通气孔，使得轴承挡油筒内外气压平衡，满足电机密封等级IP55技术要求。本实用新型适用于三代核电循环水泵立式异步电机下导轴承结构要求，可广泛用于核电、石化、海水淡化等行业。

Description

无水自冷却导轴承

技术领域

本实用新型涉及一种无水自冷却导轴承。

背景技术

大型立式电机一般需要对转轴水平方向的位移进行限位，所以需要导轴承完成限位功能，导轴承在工作中会产生大量的热量，因此导轴承需要散热设计。传统的导轴承需要设计复杂的环式或箱式油水冷却器，不仅仅大大增加了电机成本和复杂度，也大幅度增加了工业净化水的需求；尤其在内陆干旱缺水地域，增加电机导轴承的运行维护成本，并对当地宝贵水资源的造成浪费。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种不需要冷却水的无水自冷却导轴承，并且能较好的抑制油雾，并且能达到IP55的密封等级，可以长期在环境温度不高于40℃的环境下，油箱内汽轮机油的温度不超过80℃。本实用新型的技术方案为：一种无水自冷却导轴承结构，由油箱支撑部分、导轴承座部分、挡油管部分、辅助密封溢油部分四部分构成，六件圆周均布的立筋(29)与外围的油箱壁(24)连接成机架(1)，支撑筋(25)均匀布置在油箱壁(24)外侧；上支架(26)焊接在机架(1)上，上接触密封油挡(2)与上支架(26)之间设置第一密封圈(3)，上接触密封油挡(2)固定在上支架(26)上，上接触密封油挡(2)与轴(21)紧密接触；滑转子(12)安装在轴(21)上加工，滑转子(12)上侧圆周设有四个通气圆孔(28)，滑转子(12)下侧圆周设有八个甩油孔(27)；座圈(14)点焊在机架(1)的立筋(29)上，座圈(14)圆周设有八个导油孔(13)，挡油环板(20)焊接在座圈(14)下方，挡油环板(20)侧面与立筋(29)链接，垫块(22)固定在座圈(14)内侧，支柱螺钉(10)安装在垫块(22)上，导瓦(9)放置在支柱螺钉(10)上；半油管法兰(17)焊接在机架(1)侧边，连接油管(18)连接在半油管法兰(17)上，单连接液位计(19)连接在连接油管(18)上；溢油管(15)焊接在机架(1)内侧，溢油法兰(16)焊接在机架(1)下方，溢油法兰(16)内侧与溢油管(15)端部焊接；挡油管(7)安装在机架(1)下方，在挡油管(7)和机架(1)之间设置两道第二密封圈(8)，挡油管(7)下方安装小支架(5)，固定螺栓(6)通过小支架(5)顶住调整垫块(23)，在挡油管(7)下侧固定下接触密封油挡(4)。

本实用新型油箱支撑部分负责导轴承负载支撑和汽轮机油储存功能；导轴承座部分负责对轴进行限位和导瓦支撑作用；挡油管部分负责油箱内壁构成和挡油功能；辅助密封溢油部分负责导轴承下上两侧的密封、安装运输时对的轴定位和多余汽轮机油溢油回收功能。

油箱支撑部分负责导轴承负载支撑和汽轮机油储存功能。上支架(26)焊接在机架(1)之上，上支架(26)可以作为上接触密封油挡(2)的把合平台，立筋(29)和外围的油箱壁(24)构成导轴承储油的一部分。支撑筋(25)均匀布置在油箱壁(24)外侧，可以起到支撑和散热的作用。挡油环板(20)焊接在座圈(14)下方，挡油环板(20)外围与立筋(29)焊牢，把储油隔离为两个部分，即内部油室(30)和外部油室(11)，下部为用于连接内部油室(30)和外部油室(11)的下部油室(47)；座圈(14)点焊在机架(1)的立筋(29)上，可以成为垫块(22)的安装平台，座圈(14)圆周设有八个较大的导油孔(13)，导油孔(13)有利于汽轮机油从内部油室(30)流到外部油室(11)。

导轴承座部分负责对轴进行限位和导瓦支撑作用。座圈(14)负责固定导瓦(9)与支柱螺钉(10)。导瓦(9)是巴氏合金瓦结构，钢坯上覆盖4mm厚巴氏合金(ZSnSb11Cu6)。支柱螺钉(10)主要完成导瓦(9)固定，在装配调整时，在导瓦(9)与支柱螺钉(10)之间可以增加第一调整垫片(32)、第二调整垫片(33)、第三调整垫片(34)、第四调整垫片(35)、第五调整垫片(36)，进而改变径向的限位值，第一调整垫片(32)厚度为0.05mm，第二调整垫片(33)厚度为0.1mm，第三调整垫片(34)厚度为0.2mm，第四调整垫片(35)厚度为0.5mm，第五调整垫片(36)厚度为1mm。在轴(21)上直接加工成滑转子(12)，滑转子(12)上侧圆周设有四个通气圆孔(28)，通气圆孔(28)保障滑转子(12)内外两侧气压平衡，进而抑制爬油现象；滑转子(12)下侧圆周设有八个甩油孔(27)，甩油孔(27)可以起到离心油泵的作用，将滑转子(12)内侧的油甩出形成压头，继而形成稳定的油路。

挡油管部分负责油箱内壁构成和挡油功能。机架(1)下方的挡油管(7)与机架(1)一同构成了储油部分，在挡油管(7)和机架(1)之间设置了两道第二密封圈(8)，使得汽轮机油无法泄露，挡油管(7)顶端高出汽轮机油面300mm，最大程度地保障汽轮机油因运行时油面抬升而溢出。

辅助密封溢油部分负责导轴承下上两侧的密封、安装运输时对的轴定位和多余汽轮机油溢油回收功能。在机架(1)的下方焊有小支架(5)，固定螺栓(6)通过小支架(5)顶住调整垫块(23)，两侧的调整垫块(23)进一步顶住轴(21)，仅仅用于运输调试前固定使用，运行时拆除调整垫块(23)，即调整固定螺栓(6)向外退出，使得调整垫块(23)与轴(21)留有较大间隙。下接触密封油挡(4)安装在机架(1)下方，下接触密封油挡(4))与轴(21)紧密接触，以保证油雾不会溢出；上接触密封油挡(2)固定在上支架(26)上，上接触密封油挡(2)与轴(21)紧密接触以保证油雾不会溢出。机架(1)内的溢油管(15)与溢油法兰(16)相贯通，当内部注入汽轮机过多时，将从溢油管(15)顶端进入溢油管(15)，及时排除多余的汽轮机油，降低因汽轮机油过多而导致的轴承损耗增加。

本实用新型设置了一个特殊油路，汽轮机油从内部油室(30)被滑转子(12)下侧的甩油孔(27)吸入，经过座圈(14)内侧的导油孔(13)经过立筋(29)之间进入外部油室(11)，汽轮机油沿着挡油环板(20)外沿进一步流入下部油室(47)再次向上回到内部油室(30)完成油路的循环。在油路循环时，带有热量的汽轮机油通过油箱壁(24)和外侧的支撑筋(25)的过程中将轴承损耗的热量进一步散热至外部空气中，从而实现了导轴承自冷却的功能。

本实用新型提供了大型立式电机用一种无水自冷却导轴承结构，可以保证在无外加油水冷却器的情况下，导轴承热损耗顺利导出，轴承安全稳定地运行；因取消一般导轴承油箱当中设置的油水冷却器，通过设置合理的油路，使得导轴承的热量得以直接导出至周围的大气，经过计算设计合理的散热表面积，在环境温度不高于40℃的情况下，使得导轴承中油箱内汽轮机油的温度不超过80℃，从而保证了导轴承的可靠工作。此种无水自冷却器导轴承通过在上下两侧设置接触式密封油挡，并在滑转子外侧设置通气孔，使得轴承挡油筒内外气压平衡，以满足电机密封等级IP55的技术要求。本实用新型突破了以往导轴承内设置油水冷却器的结构，因为无油水冷却器，避免了冷却水漏人油槽的风险，提高了轴承的可靠性，降低修理安装的复杂度。

因此，发明了一种不需要冷却水无水自冷却导轴承，取消一般导轴承油箱当中设置的油水冷却器，通过设置合理的油路，使得导轴承的热量得以直接导出至周围的大气，经过计算设计合理的散热表面积，在环境温度不高于40℃的情况下，使得导轴承中油箱内汽轮机油的温度不超过80℃，从而保证了导轴承的可靠工作。此种无水自冷却器导轴承通过在上下两侧设置接触式密封油挡，并在滑转子外侧设置通气孔，使得轴承挡油筒内外气压平衡，以满足电机密封等级IP55的技术要求。随着三代核电模块化简洁化的技术要求，自冷却导轴承有着广阔的应用领域。

附图说明

图1本实用新型的一种无水自冷却导轴承结构图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为调整垫片轮廓图；

图4为图2的Ⅰ放大视图；

图5为图2的Ⅱ放大视图。

具体实施方式

图1为一种无水自冷却导轴承结构，导轴承内不设油水冷却器，下部挡油筒为可分离式，边有到轴承导的安装检修，导轴承应用在YLKS7700-36电机中，额定功率7700kW，额定电压10kV，额定转速164r/min。

如图1所示，为一种无水自冷却导轴承结构图，六件圆周均布的立筋29和外围的油箱壁24焊接成机架1，在油箱壁24外侧均匀焊接支撑筋25；上支架26焊接在机架1上，在上接触密封油挡2与上支架26之间设置一道第一密封圈3，上接触密封油挡2固定在上支架26上，使得上接触密封油挡2与轴21接触紧密；滑转子12是从轴21上直接加工而成，滑转子12上侧圆周设有四个通气圆孔28，滑转子12下侧圆周设有八个甩油孔27；座圈14点焊在机架1的立筋29上，座圈14圆周设有八个较大的导油孔13，挡油环板20焊接在座圈14下方，挡油环板20侧面与立筋29焊接，垫块22断续焊接在座圈14内侧，支柱螺钉10安装在垫块22上，导瓦9放置在支柱螺钉10上；在机架1侧边焊接半油管法兰17，连接油管18连接在半油管法兰17上，单连接液位计19把合在连接油管18上；溢油管15焊接在机架1内，溢油法兰16焊接在机架1下方，同时溢油法兰16内侧与溢油管15端部焊接；挡油管7安装在机架1下方，在挡油管7和机架1之间设置两道第二密封圈8，挡油管7下方安装小支架5，固定螺栓6通过小支架5顶住调整垫块23，在在挡油管7下侧固定下接触密封油挡4。

如图2所示，为图1的A-A剖视图，垫块22固定在座圈14内侧，支柱螺钉10固定在垫块22上，导瓦9固定支柱螺钉10，在垫块22和座圈14内侧之间布置绝缘垫板31。

如图1所示，导瓦9与滑转子12侧面间隙调整控制值为：0.15mm，相邻的两个导瓦9之间内圆处间距比座圈14中导油孔13直径略大；挡油环板20将储油隔离为两个部分，即内部油室30和外部油室11，内部油室30通过下部油室47连接到外部油室11；如图3所示，马蹄形调整垫片32轮廓特征由第一半圆弧42连接第一段线44，第二段线45与第一段线44垂直连接，第三段线46与第二段线45垂直连接，第三段线46与第二半圆弧43连接，进而形成一个闭合的马蹄形区域。

如图3所示，马蹄形第一调整垫片32轮廓特征由第一半圆弧42连接第一段线44，第二段线45与第一段线44垂直连接，第三段线46与第二段线45)垂直连接，第三段线46与第二半圆弧43连接，进而形成一个闭合的马蹄形区域；第二调整垫片33、第三调整垫片34、第四调整垫片35、第五调整垫片36轮廓特征均同于第一调整垫片32；第一调整垫片32、第二调整垫片33、第三调整垫片34、第四调整垫片35、第五调整垫片36均使用12Cr18Ni9材质的不锈钢冷轧带制成。

如图4所示，在支柱螺钉10和导瓦9之间设置了第一调整垫片32、第二调整垫片33、第三调整垫片34、第四调整垫片35、第五调整垫片36，第一调整垫片32厚度为0.05mm，第二调整垫片33厚度为0.1mm，第三调整垫片34厚度为0.2mm，第四调整垫片35厚度为0.5mm，第五调整垫片36厚度为1mm，安装时根据实际情况决定第一调整垫片32、第二调整垫片33、第三调整垫片34、第四调整垫片35、第五调整垫片36的加入数量，进而改变导瓦9与滑转子12之间径向的限位值。

如图5所示，使用螺栓37、绝缘垫圈38、绝缘套管39、双孔止动垫圈40将垫块22固定在座圈14内侧。

Claims (3)

1.一种无水自冷却导轴承结构，其特征是：由油箱支撑部分、导轴承座部分、挡油管部分、辅助密封溢油部分四部分构成，六件圆周均布的立筋(29)与外围的油箱壁(24)连接成机架(1)，支撑筋(25)均匀布置在油箱壁(24)外侧；上支架(26)焊接在机架(1)上，上接触密封油挡(2)与上支架(26)之间设置第一密封圈(3)，上接触密封油挡(2)固定在上支架(26)上，上接触密封油挡(2)与轴(21)紧密接触；滑转子(12)安装在轴(21)上加工，滑转子(12)上侧圆周设有四个通气圆孔(28)，滑转子(12)下侧圆周设有八个甩油孔(27)；座圈(14)点焊在机架(1)的立筋(29)上，座圈(14)圆周设有八个导油孔(13)，挡油环板(20)焊接在座圈(14)下方，挡油环板(20)侧面与立筋(29)链接，垫块(22)固定在座圈(14)内侧，支柱螺钉(10)安装在垫块(22)上，导瓦(9)放置在支柱螺钉(10)上；半油管法兰(17)焊接在机架(1)侧边，连接油管(18)连接在半油管法兰(17)上，单连接液位计(19)连接在连接油管(18)上；溢油管(15)焊接在机架(1)内侧，溢油法兰(16)焊接在机架(1)下方，溢油法兰(16)内侧与溢油管(15)端部焊接；挡油管(7)安装在机架(1)下方，在挡油管(7)和机架(1)之间设置两道第二密封圈(8)，挡油管(7)下方安装小支架(5)，固定螺栓(6)通过小支架(5)顶住调整垫块(23)，在挡油管(7)下侧固定下接触密封油挡(4)。

2.根据权利要求1所述的一种无水自冷却导轴承结构，其特征是：导瓦(9)与滑转子(12)侧面间隙调整控制值为：0.15mm，相邻的两个导瓦(9)之间内圆处间距比座圈(14)中导油孔(13)直径略大；挡油环板(20)将储油隔离为两个部分，即内部油室(30)和外部油室(11)，内部油室(30)通过下部油室(47)连接到外部油室(11)；马蹄形调整垫片(32)轮廓特征由第一半圆弧(42)连接第一段线(44)，第二段线(45)与第一段线(44)垂直连接，第三段线(46)与第二段线(45)垂直连接，第三段线(46)与第二半圆弧(43)连接，进而形成一个闭合的马蹄形区域。

3.根据权利要求1或2所述的一种无水自冷却导轴承结构，其特征是：第一调整垫片(32)、第二调整垫片(33)、第三调整垫片(34)、第四调整垫片(35)、第五调整垫片(36)的轮廓特征均与调整垫片(32)的轮廓特征相同。