CN213450659U - 一种水轮发电机防油雾装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水轮发电机防油雾装置，包括与转子连接的转动轴、支承在转动轴端部的推力轴承，推力轴承包括润滑油槽、设置在润滑油槽内的推力轴瓦，所述润滑油槽设有密封盖，在密封盖上通过吸油雾管与吸油雾装置相连通，在密封盖与转动轴之间设有隔断环腔，隔断环腔通过设置在密封盖上的高压气管与高压气源相连通，转动轴上设有密封环，密封环在靠近密封盖一侧设有若干圈同心的环形凹槽，密封盖下侧设有若干圈环形凸起，环形凸起适配在对应的环形凹槽内，从而在环形凸起和环形凹槽之间形成所述的隔断环腔。本实用新型可有效地避免油雾从配合间隙处向外逸出，从而延长防油雾装置的使用寿命，确保防油雾装置的始终有效。

Description

一种水轮发电机防油雾装置

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机技术领域，具体涉及一种水轮发电机防油雾装置。

背景技术

随着人们节能环保意识的增强，作为绿色能源的水力发电正在大力发展，其中驱动转子高速转动的转动轴的下端设有推力轴承，以承载转动轴的重量，并减小转动时的摩擦阻力。用于转动轴的推力轴承通常包括基座、设置在基座上的若干块推力轴瓦，基座设置在润滑油槽内。当转动轴高速转动时，可吸入润滑油，从而在转动轴的断面与推力轴瓦之间形成楔形油膜，以实现转动轴的轴向承载和润滑作用。可以理解的是，高速转动的转动轴会搅动润滑油槽内的润滑油翻滚，从而产生油雾，油雾通过机组转动部件和固定部件的密封间隙逸出到定、转子腔，进而污染线棒造成线棒绝缘性能下降，凝结在空冷器冷却管上使空冷器冷却性能严重下降，造成定转子温升升高。严重时，弥漫在定、转子腔中的油雾在遇到电火花或摩擦产生的火花时将发生爆燃，严重威胁着机组的安全稳定运行。

为此人们通常会在润滑油槽处设置类似抽油烟机之类的吸油雾装置，通过风扇将产生的油雾强制排出。但是该方法仍然存在如下缺陷：当发电机组在长期运行后，各个密封件之间配合间隙变大，而吸油雾装置难以将油雾及时吸除，因此，油雾容易从增大的配合间隙处向外逸出。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的水轮发电机所存在的油雾容易从配合间隙处向外逸出的问题，提供一种水轮发电机防油雾装置，可有效地避免油雾从配合间隙处向外逸出，从而延长防油雾装置的使用寿命，确保防油雾装置的始终有效。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水轮发电机防油雾装置，包括与转子连接的转动轴、支承在转动轴端部的推力轴承，所述推力轴承包括润滑油槽、设置在润滑油槽内的推力轴瓦，所述润滑油槽设有密封盖，在密封盖上通过吸油雾管与吸油雾装置相连通，在密封盖与转动轴之间设有隔断环腔，所述隔断环腔通过设置在密封盖上的高压气管与高压气源相连通。

首先，本实用新型在润滑油槽上设有密封盖，并且在密封盖上通过吸油雾管与吸油雾装置相连通。这样，发电机在运行时，转动轴使润滑油槽内的润滑油搅动而形成的油雾中的大部分可被吸油雾装置吸除，而剩下的小部分油雾则只能通过密封盖和转动轴之间的隔断环腔这一途径向外逸出。由于本实用新型在密封盖上设置连通隔断环腔且与高压气源相连接的高压气管，因此，高压气源的高压气体可通过高压气管进入隔断环腔内。也就是说，此时隔断环腔内的气体压力远大于润滑油槽内的油雾压力。这样隔断环腔内的高压气体会向外排出，而油雾则无法进入隔断环腔内，进而可有效地阻止油雾向外逸出，最终，所有的油雾只能通过吸油雾管被吸油雾装置吸除。

可以理解的是，我们可尽量减小隔断环腔的容积，从而减小高压气体的消耗，以降低防油雾成本。也就是说，隔断环腔的作用在于阻挡油雾的向外逸出，因此运行时从隔断环腔泄漏的高压气体量极少。

作为优选，所述转动轴上设有密封环，密封环在靠近密封盖一侧设有若干圈同心的环形凹槽，所述密封盖下侧设有若干圈环形凸起，所述环形凸起适配在对应的环形凹槽内，从而在环形凸起和环形凹槽之间形成所述的隔断环腔。

由若干圈环形凸起和环形凹槽配合形成的隔断环腔形成迷宫式的结构，一方面可避免油雾的向外逸出，另一方面，通过控制环形凸起和环形凹槽的配合间隙，可有效地减少高压气体的泄漏量，与此同时，确保油雾不会从配合间隙处向外逸出。

作为优选，所述环形凸起与对应的环形凹槽之间形成配合间隙，相邻的隔断环腔之间通过所述配合间隙相连通。

由于相邻的隔断环腔之间通过环形凸起与对应的环形凹槽之间的配合间隙相连通，因此，等于形成了多道密封，一方面，可有效地阻止高压气体的快速泄漏，另一方面，可彻底阻断油雾通过隔断环腔向外逸出。

作为优选，所述环形凹槽的底部设有连通润滑油槽的漏油孔。

当极微量的油雾进入靠近润滑油槽一侧的隔断环腔内时，在高压气体的作用下会形成紊流，油雾会在环形凹槽内形成油滴，进而可通过底部的漏油孔流回到润滑油槽内。

作为优选，还包括用于定位转动轴的转子支架，所述转子支架与密封盖密封连接，在转子支架与转动轴之间还设有至少二道环形的密封带，从而在所述转子支架、转动轴以及相邻的二道密封带之间形成隔离腔，所述转子支架上设有一端连通隔离腔、另一端连通外界空气的补气管。

我们知道，在转子转动并开始发电时，高速转动的转子周围会形成一个负压区，此时，如果有极微量的油雾通过隔断环腔而逸出，油雾会在负压的作用下被吸入转子以及定子内部。本实用新型在转动轴和转子支架之间用密封带形成隔离腔，并用补气管使隔离腔与外界空气相连通。也就是说，此时隔离腔内的气压与外界空气的压力相平衡，因此，不会对逸出的微量油雾形成“抽吸”作用，油雾也无法通过密封带与转动轴之间细微的配合间隙进入隔离腔内，从而确保对油雾的有效阻隔。

作为优选，所述密封带为铜带，密封带与转动轴之间的间隙在0.5mm-0.75mm之间。

用铜带做密封带，并且通过合理地控制密封带与转动轴之间的间隙，既可减小与转动轴之间的摩损，又可确保对转动轴的定位支承。当间隙小于0.5mm时，会造成摩擦力过大；当当间隙大于0.75mm时，会造成间隙过大，一方面降低转动轴的定位精度，另一方面，油雾容易从间隙处进入隔离腔内。

作为优选，所述补气管的另一端延伸至线棒端部的回风区域。

我们知道，在转子高速转动时，会在线棒的端部位置形成一个回风区域。本实用新型使补气管的另一端延伸至回风区域，从而可将回风区域的空气自然引导到隔离腔内，进而降低能耗和成本。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可有效地避免油雾从配合间隙处向外逸出，从而延长防油雾装置的使用寿命，确保防油雾装置的始终有效。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

图2是密封盖和密封环的配合结构示意图。

图中：1、转动轴 2、润滑油槽 3、密封盖 31、环形凸起 32、高压气管 4、吸油雾管5、密封环 51、环形凹槽511、漏油孔 6、转子支架 61、密封带 62、隔离腔 7、补气管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2所示，一种水轮发电机防油雾装置，包括与转子连接的竖直的转动轴1、支承在转动轴下端部的推力轴承，推力轴承包括具有润滑油的润滑油槽2、设置在润滑油槽内的推力轴瓦（图中未示出）。为了避免油雾的逸出，在润滑油槽上设置密封盖3，当然，密封盖与转动轴之间形成转动配合，密封盖上设置吸油雾管4，该吸油雾管与一个吸油雾装置（图中未示出）相连通。这样，发电机在运行时，转动轴使润滑油槽内的润滑油搅动而形成的油雾中的大部分可被吸油雾装置吸除。

需要说明的是，密封盖可由铝合金制成的多个分瓣片拼接构成，可减轻重量，方便现场施工安装。而吸油雾装置为现有技术，在此不做详细的描述。

此外，我们可使密封盖与转动轴之间配合形成隔断环腔，然后在密封盖上设置与高压气源相连通的高压气管32，该高压气管与隔断环腔相连通。也就是说，此时的隔断环腔成为润滑油槽内部与外界连通的唯一“通道”。

当发电机在运行时，高压气源的高压气体可通过高压气管进入隔断环腔内，并从隔断环腔的内外两侧向外流出，向外流出部分进入润滑油槽内，进而同油雾一起被吸油雾装置吸除；向内流出部分则散发至密封盖外侧。此时，润滑油槽内的油雾中的大部分被吸油雾装置吸除，而剩下的小部分油雾由于其压力远低于隔断环腔内的气压，因此无法通过密封盖和转动轴之间的隔断环腔向外逸出，从而可有效地阻止油雾向外逸出，最终，所有的油雾均通过吸油雾管被吸油雾装置吸除。

作为一种优选方案，我们可在转动轴上固定设置位于密封盖下方的密封环5，密封环在靠近密封盖的上侧设有若干圈同心的环形凹槽51，密封盖下侧则设置若干圈环形凸起31，环形凸起适配在对应的环形凹槽内，从而在环形凸起和环形凹槽之间形成所述的隔断环腔，进而在密封盖和密封环之间形成由若干圈隔断环腔形成的迷宫式密封结构，从而有效地提升密封性能。当然，与高压气源相连通的高压气管应设置在密封盖上处于中间位置的环形凸起处，从而使高压气体可均匀地从内外两侧的隔断环腔向外流出。

需要说明的是，每一圈环形凸起可部分地进入对应的环形凹槽内，此时，在环形凹槽的底部形成隔断环腔，而相邻的环形凸起之间同样形成隔断环腔。

可以理解的是，我们可通过控制环形凸起和环形凹槽的配合间隙，有效地减少高压气体的泄漏量，与此同时，确保油雾不会从配合间隙处向外逸出。

进一步地，在环形凸起与对应的环形凹槽之间形成配合间隙，相邻的隔断环腔之间即可通过所述配合间隙相连通。这样，当高压气体进入隔断环腔内、并通过配合间隙向外流出时，可极大地减小排气量，降低压缩空气的消耗量，同时有利于阻断油雾通过隔断环腔向外逸出。

更进一步地，我们可在环形凹槽的底部设置连通润滑油槽的漏油孔511。这样，即使有极微量的油雾进入靠近润滑油槽一侧的隔断环腔内时，油雾在高压气体的作用下会形成紊流，油雾在环形凹槽内形成油滴，进而可通过底部的漏油孔流回到润滑油槽内。

作为另一种优选方案，本实用新型还包括设置在转动轴下部用于定位转动轴的转子支架6，转子支架与密封盖密封连接，在转子支架与转动轴之间设置上下二道环形的密封带61，从而在转子支架、转动轴以及相邻的二道密封带之间形成隔离腔62，转子支架上设置一端连通隔离腔、另一端连通外界空气的补气管7。

我们知道，在转子转动并开始发电时，高速转动的转子周围会形成一个负压区，此时，如果有极微量的油雾通过隔断环腔而逸出，油雾会在负压的作用下被吸入转子以及定子内部，而隔离腔可将负压区与润滑油槽有效隔开，补气管使隔离腔与外界空气相连通，从而使隔离腔内的气压与外界空气的压力相平衡，因此，不会对逸出的微量油雾形成负压“抽吸”作用，油雾也无法通过密封带与转动轴之间细微的配合间隙进入隔离腔内，从而确保对油雾的有效阻隔。

优选地，密封带为铜带，并且密封带与转动轴之间的间隙可控制在0.5mm-0.75mm之间，既可减小密封带与转动轴之间的摩损，又可确保对转动轴的定位支承。

我们知道，在转子高速转动时，会在线棒的上端部位置形成一个回风区域。

进一步地，我们可使补气管的另一端延伸至线棒端部的回风区域，从而可将回风区域的空气自然引导到隔离腔内，进而降低能耗和成本。

Claims (7)

1.一种水轮发电机防油雾装置，包括与转子连接的转动轴、支承在转动轴端部的推力轴承，所述推力轴承包括润滑油槽、设置在润滑油槽内的推力轴瓦，其特征是，所述润滑油槽设有密封盖，在密封盖上通过吸油雾管与吸油雾装置相连通，在密封盖与转动轴之间设有隔断环腔，所述隔断环腔通过设置在密封盖上的高压气管与高压气源相连通。

2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机防油雾装置，其特征是，所述转动轴上设有密封环，密封环在靠近密封盖一侧设有若干圈同心的环形凹槽，所述密封盖下侧设有若干圈环形凸起，所述环形凸起适配在对应的环形凹槽内，从而在环形凸起和环形凹槽之间形成所述的隔断环腔。

3.根据权利要求2所述的一种水轮发电机防油雾装置，其特征是，所述环形凸起与对应的环形凹槽之间形成配合间隙，相邻的隔断环腔之间通过所述配合间隙相连通。

4.根据权利要求2所述的一种水轮发电机防油雾装置，其特征是，所述环形凹槽的底部设有连通润滑油槽的漏油孔。

5.根据权利要求1所述的一种水轮发电机防油雾装置，其特征是，还包括用于定位转动轴的转子支架，所述转子支架与密封盖密封连接，在转子支架与转动轴之间还设有至少二道环形的密封带，从而在所述转子支架、转动轴以及相邻的二道密封带之间形成隔离腔，所述转子支架上设有一端连通隔离腔、另一端连通外界空气的补气管。

6.根据权利要求5所述的一种水轮发电机防油雾装置，其特征是，所述密封带为铜带，密封带与转动轴之间的间隙在0.5mm-0.75mm之间。

7.根据权利要求5所述的一种水轮发电机防油雾装置，其特征是，所述补气管的另一端延伸至线棒端部的回风区域。

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