CN217481448U - 一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电机领域，公开了一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，包括水轮发电机组和混凝土基坑，所述水轮发电机组设于混凝土基坑中，还包括径向防振支撑结构，所述径向防振支撑结构包括径向防振支臂和固定座；所述水轮发电机组通过径向防振支臂连接固定座，所述固定座固定于混凝土基坑。本方案能够一步增强机组的抗振性能，具有检修维护和拆卸安装便捷，更换成本低，具有良好的应用前景。

Description

一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构

技术领域

本实用新型涉及发电机领域，尤其涉及一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构。

背景技术

水轮发电机组运行时，发电机机架承受机组运行时转动部件的径向不平衡力和机组振动。高转速大容量水轮发电机组的主轴两端分别经上机架和下机架安装在电站机坑基础混凝土上，机架的结构刚强度决定了机组的运行稳定性，对于高转速大容量水轮发电机组机架结构不增加减振支撑，存在着过速时振动超标的风险，常规的支撑结构的只起到径向向心顶紧（力）作用，不能起到径向离心方向拉紧（力）作用。由于大型抽水蓄能机组载荷和上机架热膨胀力较大，施加刚性径向支撑后对电站机坑基础混凝土木身产生非常大的作用力,长期运行会造成电站机坑基础开裂等重大安全事故.同时,电站土建设计时为了预防机坑基础开裂需要大幅加厚机坑基础壁厚度﹐极大增加电站建设成木,影响电站内部空间布置。因此在如何保证机组结构安全可靠、各项指标和计算设计满足要求的前提下改善电站机坑基础受力状态，对于提高整个机组的可靠性和性能指标具有重要意义。

公开号CN107740743A，公开了一种大型抽水蓄能机组的机架径向支撑结构及调节方法。结构包括：上机架和下机架，大型抽水蓄能机组中发电机的主轴两端分别经上机架和下机架安装在电站机坑基础混凝土上，上机架和下机架中的至少一个设有弹性径向支撑结构，其包括：轴承圆环支架，其中心用于安装发电机主轴上的轴承；悬挂臂，至少三根，其内端与轴承圆环支架的外圆周均匀固定；机坑基础埋板，数量与悬挂臂相同，机坑基础埋板固定在电站机坑基础混凝土上且同圆周设置；径向支腿，数量与悬挂臂相同，径向支腿的外端与机坑基础埋板固定，径向支腿的内端经弹性件联接悬挂臂的外端。但是其防震结构较为复杂，实现成本过大，灵活性不佳。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，能够一步增强机组的抗振性能，检修维护、拆卸安装便捷，更换成本低，并且本方案的径向防振支撑结构使用螺栓调解预紧力，具有更好地适应性，应用前景好。

本实用新型具体方案为：一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，包括水轮发电机组和混凝土基坑，所述水轮发电机组设于混凝土基坑中，还包括径向防振支撑结构，所述径向防振支撑结构包括径向防振支臂和固定座；所述水轮发电机组通过径向防振支臂连接固定座，所述固定座固定于混凝土基坑。

高转速大容量水轮发电机组固定在混凝土基坑中，在运行过程中，剧烈的振动会影响其稳定性，并且传统方案中，直接将支撑用的支臂等固定于基坑中，由于振动及热膨胀等因素，很容易造成混凝土基坑开裂，从而引发生产事故。本方案中，在水轮发电机组上设置径向防振支臂和固定座，能够很好地起到阻尼效果，将振动能转换成固定座上的弹性势能，最后转换成热能耗散，热量直接耗散于空气中，不会造成混凝土基坑中固定物件的膨胀，因此不会造成混凝土开裂。同时，由于径向防振支臂可以通过需要选择合适的尺寸，具有更好的便捷性和适应性，径向防振支臂可以连接水轮发电机组外侧支臂，也可以直接连接水轮发电机组。

作为优选，所述固定座包括弹簧板，混凝土预埋板，顶紧件和拉紧件；所述拉紧件连接弹簧板与径向防振支臂并固定于混凝土预埋板，所述混凝土预埋板固定于混凝土基坑，所述顶紧件穿过径向防振支臂抵住弹簧板。

为了增加机组再高速运行时的机架径向刚度，减少机组振动，有支臂的发电机组每个支臂后可以设置一个径向防振支撑结构，没有支臂的也可以直接在发电机组外壳连接径向防振支撑结构。径向防振支撑结构的固定座主要依靠混凝土预埋板固定于混凝土基坑中，顶紧件和拉紧件主要起到连接、固定和限位作用，弹簧板由于机组振动会在径向防振支臂上形成拉力和压力，致使弹簧板发生变型，能够消耗振动的阻尼。

作为优选，所述径向防振支臂水平连接水轮发电机组，所述水轮发电机组包括上机架和下机架。

为了让弹簧板起到最好的阻尼效果，径向防振支臂中线应垂直于弹簧板表面，同时考虑到受力平衡，径向防振支臂水平连接水轮发电机组是最容易实现的。

作为优选，所述径向防振支臂连接水轮发电机组的上机架，所述径向防振支臂至少为3支。

水轮发电机组包括上机架和下机架，径向防振支臂至少连接到上机架或下机架的一处，优选连接上机架。同时考虑受力平衡问题，防震臂至少3支，使水平面上多个方向实现平衡。以上机架为例，上机架安装在发电机定子机座上，上机架一般有4-6条支臂，为了增加机组再高速运行时的机架径向刚度，减少机组振动，每个支臂后设置一个径向防振支撑结构。

作为优选，所述径向防振支臂连接水轮发电机组的下机架，所述径向防振支臂至少为3支。

径向防振支臂也可以连接水轮发电机组的下机架，同样能起到一定的防震效果。

作为优选，所述顶紧件为螺栓，设于径向防振支撑结构的中线位置；所述拉紧件为至少4根螺栓，均匀设于顶紧件四角。

顶紧件与弹簧板大幅加强了机架径向刚度，拉紧件进一步增强机组的抗振性能。

作为优选，所述顶紧件螺栓在径向防振支臂一侧设有限位螺母。

为了防止顶紧件由于振动松动，本方案在顶紧件径向防振支臂一侧设置了限位螺母。

作为优选，所述径向防振支臂和固定座之间设有缓冲缝。

缓冲缝的设置首先使弹簧板的阻尼运动有足够的空间，同时能够使产生的热量及时耗散。

作为优选，所述弹簧板包括连成整体的板面和支撑结构，所述板面设有拉紧件连接孔，所述拉紧件连接孔绕表面中心均匀分布，所述支撑结构连接混凝土预埋板。

弹簧板本身为盖形结构，支撑结构连接混凝土预埋板，板面设有拉紧件连接孔，所述拉紧件连接孔绕表面中心均匀分布径向防振支臂通过拉紧件连接孔的拉紧件固定。为了使得受力均衡，拉紧件连接孔在板面均匀分布。

与现有技术对比，本实用新型的有益效果是：

1.本发明的效果：实现了径向减振支撑结构的沿径向两个方向的压紧和拉紧作用。

2.显著提高的机架的径向刚度，减少机组运行时的振动值，同时，有效减少了因为机组运行时热膨胀造成的机架径向支撑结构对混凝土的力，避免机组基坑混凝土损坏；

3.本方案的径向防振支撑结构使用螺栓调解预紧力，具有更好地适应性，应用前景好。

附图说明

图1是本实用新型的安装后整体剖面示意图；

图2是图1中A-A部分放大示意图；

图3是弹簧板表面后视图。

附图标记为：

1.水轮发电机组，2.径向防振支撑结构，21.径向防振支臂，22.弹簧板，221.板面，222.拉紧件连接孔，223支撑结构，23.顶紧件，24.拉紧件，25. 混凝土预埋板，3.混凝土基坑。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

实施例1

如图1所示，一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，包括水轮发电机组1和混凝土基坑3，水轮发电机组1设于混凝土基坑3中，还包括径向防振支撑结构2，径向防振支撑结构2包括径向防振支臂21和固定座；水轮发电机组1通过径向防振支臂21连接固定座，固定座固定于混凝土基坑3；固定座包括弹簧板22，混凝土预埋板25，顶紧件23和拉紧件24；拉紧件24连接弹簧板22与径向防振支臂21并固定于混凝土预埋板25，混凝土预埋板25固定于混凝土基坑3，顶紧件23穿过径向防振支臂21抵住弹簧板22，见图2；径向防振支臂21水平连接水轮发电机组1，水轮发电机组1包括上机架和下机架；径向防振支臂21连接水轮发电机组1的上机架，径向防振支臂21为4支；顶紧件23为螺栓，设于径向防振支撑结构2的中线位置；拉紧件24为至少4根螺栓，均匀设于顶紧件23四角；顶紧件23螺栓在径向防振支臂21一侧设有限位螺母；径向防振支臂21和固定座之间设有缓冲缝；弹簧板22包括连成整体的板面221和支撑结构223，板面221设有拉紧件连接孔222，拉紧件连接孔222绕表面中心均匀分布，支撑结构223连接混凝土预埋板25，见图3。

实施例2（与实施例1不同在于径向防振支臂21连接水轮发电机组1的下机架）

一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，包括水轮发电机组1和混凝土基坑3，水轮发电机组1设于混凝土基坑3中，还包括径向防振支撑结构2，径向防振支撑结构2包括径向防振支臂21和固定座；水轮发电机组1通过径向防振支臂21连接固定座，固定座固定于混凝土基坑3；固定座包括弹簧板22，混凝土预埋板25，顶紧件23和拉紧件24；拉紧件24连接弹簧板22与径向防振支臂21并固定于混凝土预埋板25，混凝土预埋板25固定于混凝土基坑3，顶紧件23穿过径向防振支臂21抵住弹簧板22；径向防振支臂21水平连接水轮发电机组1，水轮发电机组1包括上机架和下机架；径向防振支臂21连接水轮发电机组1的下机架，径向防振支臂21为4支；顶紧件23为螺栓，设于径向防振支撑结构2的中线位置；拉紧件24为至少4根螺栓，均匀设于顶紧件23四角；顶紧件23螺栓在径向防振支臂21一侧设有限位螺母；径向防振支臂21和固定座之间设有缓冲缝；弹簧板22包括连成整体的板面221和支撑结构223，板面221设有拉紧件连接孔222，拉紧件连接孔222绕表面中心均匀分布，支撑结构223连接混凝土预埋板25。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，包括水轮发电机组（1）和混凝土基坑（3），所述水轮发电机组（1）设于混凝土基坑（3）中，其特征在于，还包括径向防振支撑结构（2），所述径向防振支撑结构（2）包括径向防振支臂（21）和固定座；所述水轮发电机组（1）通过径向防振支臂（21）连接固定座，所述固定座固定于混凝土基坑（3）。

2.如权利要求1所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述固定座包括弹簧板（22），混凝土预埋板（25），顶紧件（23）和拉紧件（24）；所述拉紧件（24）连接弹簧板（22）与径向防振支臂（21）并固定于混凝土预埋板（25），所述混凝土预埋板（25）固定于混凝土基坑（3），所述顶紧件（23）穿过径向防振支臂（21）抵住弹簧板（22）。

3.如权利要求2所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述径向防振支臂（21）水平连接水轮发电机组（1），所述水轮发电机组（1）包括上机架和下机架。

4.如权利要求3所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述径向防振支臂（21）连接水轮发电机组（1）的上机架，所述径向防振支臂（21）至少为3支。

5.如权利要求3所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述径向防振支臂（21）连接水轮发电机组（1）的下机架，所述径向防振支臂（21）至少为3支。

6.如权利要求2所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述顶紧件（23）为螺栓，设于径向防振支撑结构（2）的中线位置；所述拉紧件（24）为至少4根螺栓，均匀设于顶紧件（23）四角。

7.如权利要求6所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述顶紧件（23）螺栓在径向防振支臂（21）一侧设有限位螺母。

8.如权利要求1所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述径向防振支臂（21）和固定座之间设有缓冲缝。

9.如权利要求2所述的一种高转速水轮发电机机架防振支撑结构，其特征在于，所述弹簧板（22）包括连成整体的板面（221）和支撑结构（223），所述板面（221）设有拉紧件连接孔（222），所述拉紧件连接孔（222）绕表面中心均匀分布，所述支撑结构（223）连接混凝土预埋板（25）。

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