CN208073667U - 一种水轮发电机推力轴承及其轴承支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水轮发电机推力轴承支撑结构。包括推力瓦、弹性托盘、托盘垫、至少一个固定片和螺栓。所述弹性托盘与所述托盘垫之间为点接触。本实用新型具有以下特点：解决了各个推力瓦组的相互受力均衡性，通过弹性托盘的弹性变形使各个推力瓦组面保持在同一水平度，有效解决了因推力瓦组受力不均或推力瓦组瓦面高低不平带来的推力瓦温度较高，从而损坏推力瓦问题。这种结构还能有效降低油箱高度，降低生产成本，特别适用于中小容量的机组，安装维护更加方便。

Description

一种水轮发电机推力轴承及其轴承支撑结构

技术领域

本实用新型涉及水电站轴承技术领域，尤其涉及一种运行安全的、提高稳定性的水轮发电机轴承支撑结构。

背景技术

水轮发电机推力轴承是用来承受水轮发电机组全部的轴向负荷的重要部件，主要由推力头，推力瓦及支撑部分组成，推力头为转动件，推力瓦为固定件，相对的滑动运动就发生在推力头镜板面与推力瓦的接触面上，由于相对的滑动，在接触面有油膜产生，起到薄膜润滑作用。用于支撑推力瓦的结构则是推力轴承中非常关键的部分。

传统的中小型立式水轮发电机推力轴承最常用的支撑方式为支柱螺钉支撑方式，这种方式大都是刚性支撑，各个推力瓦之间的受力不平衡度较大，在正常运行过程中各个推力瓦温度相差也大，而调节推力瓦的受力平衡度主要依靠工作人员经验，其受力平衡度难以精确控制。

目前现有技术中的推理轴承装配结构中，推力瓦容易受到不均匀负荷，导致推力瓦温度偏高，或者被损坏。

发明内容

鉴于以上所述，有必要提供一种具有自适应调节平衡度的轴承支撑结构及具有该轴承支撑结构的轴承、以及具有该轴承的水轮发电机。

本实用新型提供一种水轮发电机推力轴承支撑结构，用于自适应的支撑轴承，所述水轮发电机推力轴承支撑结构包括推力瓦、弹性托盘、托盘垫、至少一个固定片和螺栓。弹性托盘与托盘垫之间为点接触。以此，通过这种点接触形式设置，使得推力瓦具有各向的自适应能力，保证了推力瓦上表面和镜板的下表面充分接触，减少推力瓦因不充分接触而造成局部发热至损坏。

进一步地，所述推力瓦为扇形金属块，所述推力瓦的一侧中线上相对设置有两个卡槽，所述卡槽用以作为推力瓦安装时的定位部。

进一步地，所述弹性托盘通过所述固定片固定于所述推力瓦下方，所述弹性托盘为一端具有凸起的圆形金属板材。

进一步地，所述弹性托盘具有凸起的一侧与所述推力瓦下表面接触。

进一步地，所述固定片为两次折弯成型的金属片，包括压靠端与固定端。所述固定片的所述固定端上设置有安装孔，所述固定片通过所述螺栓穿设于所述安装孔，固定于所述推力瓦上。所述弹性托盘通过所述压靠端压靠在所述推力瓦的下表面上，

进一步地，所述托盘垫为圆形金属构件，所述托盘垫在其靠近外边缘处均匀设置有3个沉头孔，用以将所述托盘垫固定于所述机座上。

进一步地，所述托盘垫的一侧设置有球面。所述托盘垫具有球面的一侧，抵靠所述弹性托盘的下端面。

本实用新型还提供一种水轮发电机推力轴承，包括推力头、镜板、机座，所述水轮发电机推力轴承还包括上述的推力轴承支撑结构。

进一步地，所述推力头的下方固定有所述镜板，所述镜板通过螺栓固定于所述推力头的下方。

进一步地，所述推力轴承支撑结构固定于所述机座的上方。

相较于现有技术，本实用新型的水轮发电机推力轴承，有效解决了各个推力瓦组的相互受力均衡性，通过弹性托盘的弹性变形使各个推力瓦组面保持在同一水平度，有效解决了因推力瓦组受力不均或推力瓦组瓦面高低不平，带来的推力瓦温度较高从而损坏推力瓦问题。这种结构还能有效降低油箱高度，降低生产成本，特别适用于中小容量的机组，安装维护更加方便。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

附图1所示为本实用新型一种水轮发电机推力轴承结构安装示意图；

附图2所示为本实用新型中推力轴承支撑结构主视图；

附图3所示为附图2提供的推力轴承支撑结构的左视图；

附图4所示为本实用新型中弹性托盘结构主视图；

附图5所示为附图4弹性托盘结构的左视图；

附图6所示为本实用新型中托盘垫结构主视图；

附图7所示为附图6托盘垫结构的左视图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，水轮发电机推力轴承包括推力头100、镜板200和推力轴承支撑结构300；推力头100的下方固定有镜板200，镜板200通过螺栓固定于推力头100下方。推力轴承支撑结构300固定于机座400上方。

如图2和图3所示，本实用新型提供一种水轮发电机推力轴承支撑结构300，包括：推力瓦310、弹性托盘320、托盘垫330、至少一个固定片340和螺栓350。弹性托盘320与托盘垫330之间为点接触。以此，通过这种点接触形式设置，使得推力瓦310具有各向的自适应能力，保证了推力瓦310上表面与镜板200下表面充分接触。

推力瓦310为扇形金属块，推力瓦310的一侧中线上设置有两个卡槽311，所述卡槽311用以作为推力瓦310安装时的定位部。在安装推力轴承支撑结构300时，可将两个卡槽311卡设于机座400中两个凸起上，所述两个凸起限制所述推力轴承支撑结构300回转平面内的平动与旋转自由度。

弹性托盘320通过固定片340固定于推力瓦310下方，如图4和图5所示，弹性托盘320为一圆形金属板材，其一端具有凸起321，所述凸起321为圆环形状，所述圆环形凸起使得弹性托盘320的一端具有圆环形开口，在安装弹性托盘320时，弹性托盘的开口端与推力瓦310下表面相接触。

优选地，固定片为两次折弯成型的金属片，包括压靠端341与固定端342；固定片的固定端上设置有安装孔，固定片通过螺栓350穿设于固定端342的安装孔，弹性托盘320通过固定片的压靠端341压靠在推力瓦310的下表面上，固定于推力瓦310上。推力瓦310、弹性托盘320通过固定片340和螺栓350固定于机座上，形成发电机轴承支撑结构，多个发电机轴承支撑结构组合形成推力瓦组。

如图6和图7所示，托盘垫330为圆形金属构件，该托盘垫330在其靠近外边缘处均匀设置有3个沉头孔，用以将该托盘垫330固定于机座400上；另外，该托盘垫330的一侧设置有球面。在安装托盘垫330时，其球面朝上，抵靠弹性托盘320的下表面，推力瓦组与托盘垫330之间形成点接触。托盘垫330的球面结构与弹性托盘320的开口结构相结合，使得弹性托盘320在上部结构的压重下，更易形成弹性变形。

水轮发电机推力轴承在安装、运转时承受着水轮机转子重量，受力方向在垂直向下方向；推力瓦泡在透平油中，推力瓦310上会形成一层油膜，镜板200压在推力瓦310上，镜板200与推力瓦310之间的润滑为薄膜润滑，转子转动时，镜板200随转子一起转动，和推力瓦310上的薄膜摩擦。

发电机主轴从推力头100中央处穿过，推力头100为一体化结构，推力头一般为铸钢结构，镜板200一般为锻钢结构，镜板下表面与推力瓦上表面之间设有供油进入的微小缝隙，推力瓦310下表面与轴承座上表面之间设有托盘垫330。

本实用新型水轮发电机轴承支撑结构工作原理是：推力瓦310与弹性托盘320组成一个整体，即推力瓦组，置于固定在机座400上或者机座400上的托盘垫330上，通过托盘垫330球面的点接触。当推力轴承受到轴向载荷时，弹性托盘320通过弹性变形来调节各个推力瓦组的受力均衡度，使得各个推力瓦组面在同一水平度，球面点接触使得推力瓦组具有各向的自适应能力，保证了推力瓦组上表面与镜板200下表面充分接触。

本实用新型水轮发电机轴承支撑结构，尤其是弹性托盘320与托盘垫330之间点接触支撑结构设计，有效解决了各个推力瓦组的相互受力均衡性，通过弹性托盘320的弹性变形使各个瓦面保持在同一水平度，有效解决了因推力瓦组受力不均或推力瓦组瓦面高低不平，带来的推力瓦温度较高，从而损坏推力瓦问题。这种结构还能有效降低油箱高度，降低生产成本，特别适用于中小容量的机组，安装维护更加方便。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述水轮发电机推力轴承支撑结构包括推力瓦(310)、弹性托盘(320)、托盘垫(330)、至少一个固定片(340)和螺栓(350)，所述弹性托盘(320)与所述托盘垫(330)之间接触为点接触。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述推力瓦(310)为扇形金属块，所述推力瓦(310)的一侧中线上相对设置有两个卡槽(311)，所述卡槽(311)用以作为推力瓦(310)安装时的定位部。

3.根据权利要求1所述的水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述弹性托盘(320)通过所述固定片(340)固定于所述推力瓦(310)的下方，所述弹性托盘(320)为具有凸起(321)的圆形金属板材。

4.根据权利要求3所述的水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述弹性托盘(320)具有凸起的一侧与所述推力瓦(310)下表面接触。

5.根据权利要求3或4所述的水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述固定片(340)为两次折弯成型的金属片，包括压靠端(341)与固定端(342)，所述固定端(342)设置有安装孔，所述固定片(340)通过所述螺栓(350)穿设于所述安装孔，固定于所述推力瓦(310)上，所述弹性托盘(320)通过所述压靠端(341)压靠在所述推力瓦(310)的下表面上。

6.根据权利要求1所述的水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述托盘垫(330)为圆形金属构件，所述托盘垫(330)在其靠近外边缘处均匀设置有3个沉头孔，用以将所述托盘垫(330)固定于机座(400)上。

7.根据权利要求6所述的水轮发电机推力轴承支撑结构，其特征在于，所述托盘垫(330)的一侧设置有球面，所述托盘垫上设有球面的一侧抵靠所述弹性托盘(320)的下表面。

8.一种水轮发电机推力轴承，其特征在于包括推力头(100)、镜板(200)、机座(400)以及权利要求1－7任一所述推力轴承支撑结构。

9.根据权利要求8所述的水轮发电机推力轴承，其特征在于，所述推力头(100)的下方固定有镜板(200)，所述镜板(200)通过螺栓固定于所述推力头(100)的下方。

10.根据权利要求8所述的水轮发电机推力轴承，其特征在于，所述推力轴承支撑结构(300)固定于机座(400)的上方。