CN220929488U - 一种涡轮发电机的风冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种涡轮发电机的风冷结构，属于发电机技术领域，包括进风通道、排风通道、主风冷通道、第一辅助通道和第二辅助通道；进风通道包括进风口和进风缓冲腔；排风通道包括排风缓冲腔和排风通道，排风通道连通排风缓冲腔和涡端蜗壳的内腔；主风冷通道包括依次连通的压端轴承冷却腔、定子冷却腔和涡端轴承冷却腔；第一辅助通道包括开设于止推轴承座上的冷却孔和连通冷却孔与定子冷却腔的过流孔；第二辅助通道包括开设于转轴内的转子冷却腔，转子冷却腔的两端分别连通定子冷却腔和涡端轴承冷却腔。本实用新型提供的一种涡轮发电机的风冷结构，通过将降温气体分流，实现对各部分的分别冷却，提高了发电机内部的整体冷却效果。

Description

一种涡轮发电机的风冷结构

技术领域

本实用新型属于发电机技术领域，更具体地说，是涉及一种涡轮发电机的风冷结构。

背景技术

涡轮发电机包括发电机壳体、定子组件、转子组件、一级径向轴承座、二级径向轴承座、压端蜗壳和涡端蜗壳等，现有涡轮发电机的冷却方式是将降温气体引入壳体内，在进风口处进行分流，其中一路降温气体对压端止推轴承和压端径向轴承进行冷却，另一路降温气体进入涡端径向轴承座与涡端密封盘之间对涡端径向轴承进行冷却。但现有的风冷方式均是对转子的表面进行降温，整体转子的降温效果不佳，导致发电机内部的整体冷却效果不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涡轮发电机的风冷结构，旨在提高发电机内部的整体冷却效果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种涡轮发电机的风冷结构，包括：

进风通道，所述进风通道包括开设于发电机壳体上的进风口和设于压端径向轴承座上的进风缓冲腔；所述进风口与所述进风缓冲腔连通；

排风通道，所述排风通道包括设于涡端蜗壳内的排风缓冲腔和设于所述涡端蜗壳内的排风通道，所述排风通道连通所述排风缓冲腔和所述涡端蜗壳的内腔；

主风冷通道，所述主风冷通道包括依次连通的压端轴承冷却腔、定子冷却腔和涡端轴承冷却腔；所述压端轴承冷却腔与所述进风缓冲腔连通，所述涡端轴承冷却腔与所述排风缓冲腔连通；

第一辅助通道，所述第一辅助通道包括沿径向开设于止推轴承座上的冷却孔和连通所述冷却孔与所述定子冷却腔的过流孔；

第二辅助通道，所述第二辅助通道包括沿轴向开设于转轴内的转子冷却腔，所述转子冷却腔的两端分别连通所述定子冷却腔和所述涡端轴承冷却腔。

作为本申请另一实施例，所述转轴的侧壁上间隔设置有两组贯穿孔，两组贯穿孔分别连通所述转子冷却腔的两端。

作为本申请另一实施例，所述贯穿孔垂直于所述转轴的轴向并与所述转轴的径向呈夹角设置。

作为本申请另一实施例，每组所述贯穿孔均多个，多个所述贯穿孔均匀设置在所述转轴的周向。

作为本申请另一实施例，所述冷却孔与所述过流孔均为多个，多个所述冷却孔和多个所述过流孔一一对应连通。

作为本申请另一实施例，所述过流孔的轴向垂直于所述冷却孔的轴向。

作为本申请另一实施例，所述过流孔包括开设于所述止推轴承座上的第一孔段和贯穿所述压端径向轴承座的第二孔段，所述第一孔段与所述第二孔段连通。

作为本申请另一实施例，所述压端径向轴承座上还设有径向连通孔，所述径向连通孔连通所述进风缓冲腔和所述压端轴承冷却腔，所述径向连通孔与所述第二孔段间隔设置。

作为本申请另一实施例，所述涡端轴承冷却腔和所述排风缓冲腔之间具有隔热盘挡板，所述隔热盘挡板上开设有排风孔，所述排风孔连通所述涡端轴承冷却腔和所述排风缓冲腔。

作为本申请另一实施例，所述压端径向轴承座的内侧和涡端径向轴承座的内侧均设有贯通前后端面的连通槽。

本实用新型提供的一种涡轮发电机的风冷结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型一种涡轮发电机的风冷结构，通过在发电机内的进风通道和排风通道之间设置主风冷通道、第一辅助通道和第二辅助通道，其中主风冷通道针对压端轴承、压端径向轴承座、定子、涡端径向轴承、涡端轴承进行冷却；第一辅助通道针对压端止推轴承座进行冷却；第二辅助通道针对转子进行冷却；通过将降温气体分流，实现对各部分的分别冷却，提高了降温气体对发电机内部的整体冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种涡轮发电机的左视图；

图2为沿图1中A-A线的剖视图；

图3为沿图1中B-B线的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的一种涡轮发电机的右视图；

图5为沿图4中C-C线的剖视图。

图中：1、压端蜗壳；2、涡端蜗壳；3、进风口；4、导流孔；5、进风缓冲腔；6、压端轴承冷却腔；7、定子冷却腔；8、涡端轴承冷却腔；9、排风缓冲腔；10、排风通道；11、转子冷却腔；12、管穿孔；13、过流孔；14、冷却孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图5，现对本实用新型提供的一种涡轮发电机的风冷结构进行说明。所述一种涡轮发电机的风冷结构，包括进风通道、排风通道10、主风冷通道、第一辅助通道和第二辅助通道；进风通道包括开设于发电机壳体上的进风口3和设于压端径向轴承座上的进风缓冲腔5；进风口3与进风缓冲腔5连通；排风通道10包括设于涡端蜗壳2内的排风缓冲腔9和设于涡端蜗壳2内的排风通道10，排风通道10连通排风缓冲腔9和涡端蜗壳2的内腔；主风冷通道包括依次连通的压端轴承冷却腔6、定子冷却腔7和涡端轴承冷却腔8；压端轴承冷却腔6与进风缓冲腔5连通，涡端轴承冷却腔8与排风缓冲腔9连通；第一辅助通道包括沿径向开设于止推轴承座上的冷却孔14和连通冷却孔14与定子冷却腔7的过流孔13；第二辅助通道包括沿轴向开设于转轴内的转子冷却腔11，转子冷却腔11的两端分别连通定子冷却腔7和涡端轴承冷却腔8。

涡轮发电机内形成主风冷通道和两个辅助通道，其中主风冷通道连通进风通道和排风通道10。降温气体依次经过进风通道、主风冷通道和排风通道10，并在经过主风冷通道时出现分流，分流出的降温气体分别进入第一辅助通道和第二辅助通道，第一辅助通道和第二辅助通道内的降温气体在进行发电机内部的局部结构降温后与主风冷通道内的降温气体混合，混合后的降温气体进入排风通道10内，自排风通道10进入涡端的蜗壳内，与涡端蜗壳2的进风口3进入的气体混合并共同作为工作气体。

其中，进风通道包括开设于发电机壳体的侧面的进风口3，在发电机壳体上设有水平的导向孔，导向孔的出口端延伸至发电机壳体压端的端面。在发电机壳体压端的端面连接有压端径向轴承座，该压端径向轴承座朝向压端蜗壳1的端面设有进风缓冲槽，进风缓冲槽借助压端蜗壳1的背部端面形成进风缓冲腔5。在径向轴承座内开设有导流孔4，导流孔4的入口端连通导向孔的出口端，导流空连通进风缓冲槽的槽底。进风缓冲槽为环形槽，且进风缓冲槽与发电机的转轴同轴设置，进风缓冲槽的外径小于导向孔距离发电机的转轴的距离，而导向孔沿发电机壳体的轴向设置，因此用于连通导向孔和进风缓冲槽的导流孔4为倾斜孔。

主风冷通道的压端轴承冷却腔6由压端径向轴承座、止推轴承座以及转轴围设出的环形腔体，该腔体的外侧与进风缓冲腔5连通；该腔体的内侧借助压端径向轴承座与转轴之间的间隙与定子冷却腔7连通，定子冷却腔7靠近涡端的一侧借助涡端径向轴承座与转轴之间的间隙与涡端轴承冷却腔8连通。降温气体自进风缓冲腔5进入主风冷通道后，依次经过压端径向轴承座、定子冷却腔7与涡端轴承冷却腔8；主风冷通道用于针对压端轴承、压端径向轴承座、定子、涡端径向轴承、涡端轴承进行冷却。

在主风冷通道上还设有两个辅助通道，其中第一辅助通道包括用于冷却止推轴承座的冷却孔14和过流孔13；压端轴承冷却腔6的内侧远离压端径向轴承座的一侧借助止推轴承座与转轴之间的间隙与冷却孔14的入口端连通，降温空气在压端轴承冷却腔6内被止推盘分割为两部分，其中第一部分随主风冷通道经压端径向轴承座进入定子冷却腔7，另一部分进入第一辅助通道内的止推轴承座的内侧，并由止推轴承座与转轴之间的间隙进入冷却孔14，降温气体在经过冷却孔14和过流孔13时，实现对止推轴承座的冷却；最终降温气体在经过冷却孔14和过流孔13进入定子冷却腔7内，与主风冷通道内的降温气体混合。

另外，第二辅助通道包括连通定子冷却腔7的入口端和涡端轴承冷却腔8的转子冷却腔11，转子的侧壁上开设有贯穿孔，降温气体自定子冷却腔7靠近压端的一侧经贯穿孔进入转子冷却腔11内，沿转子冷却腔11向涡端流动，直至自转子冷却腔11的另一端的贯穿孔排出至涡端轴承冷却腔8内与涡端轴承冷却腔8内的主风冷通道内的降温气体混合。

本实用新型提供的一种涡轮发电机的风冷结构，与现有技术相比，通过在发电机内的进风通道和排风通道10之间设置主风冷通道、第一辅助通道和第二辅助通道，其中主风冷通道针对压端轴承、压端径向轴承座、定子、涡端径向轴承、涡端轴承进行冷却；第一辅助通道针对压端止推轴承座进行冷却；第二辅助通道针对转子进行冷却；通过将降温气体分流，实现对各部分的分别冷却，提高了降温气体对发电机内部的整体冷却效果。

可选的，压端径向轴承座的内侧和涡端径向轴承座的内侧均设有贯通前后端面的连通槽。定子冷却腔7借助压端径向轴承座与转轴之间的间隙连通压端轴承冷却腔6，定子冷却腔7借助涡端径向轴承座与转轴之间的间隙与涡端轴承冷却腔8连通；因此，降温气体自压端轴承冷却腔6经过压端径向轴承座的内侧的连通槽进入定子冷却腔7，并由定子冷却腔7经过涡端径向轴承座的内侧的连通槽进入涡端轴承冷却腔8。

可选的，第二辅助通道中两组分别位于转子冷却腔11的两端的贯穿孔均贯穿转轴的侧壁，且贯穿孔垂直于转轴的轴向并与转轴的径向呈夹角设置。每组贯穿孔均多个，多个贯穿孔均匀设置在转轴的周向。每组贯穿孔均位于同一平面内，该平面垂直于转轴的轴向。

贯穿孔的轴向与转轴的径向呈夹角设置，每组内的多个贯穿孔的倾斜方向一致、倾斜角度一致；两组贯穿孔的倾斜方向相反。

在一些可能的实施例中，冷却孔14沿止推轴承座的径向开设于止推轴承座的内部，由于止推轴承座位环形，因此冷却孔14位多个，且多个冷却孔14呈放射状分布在止推轴承座上。

过流孔13连通冷却孔14和定子冷却腔7，因此当冷却孔14为多个时，过流孔13为多个，多个冷却孔14和多个过流孔13一一对应连通。

可选的，过流孔13的轴向垂直于冷却孔14的轴向，过流孔13平行于转轴并依次贯穿止推轴承座和压端径向轴承座。过流孔13包括开设于止推轴承座上的第一孔段和贯穿压端径向轴承座的第二孔段，第一孔段与第二孔段连通。在安装时，止推轴承座抵在压端径向轴承座的端面上，继而第一孔段和第二孔段的连接处实现密封。

进一步的，在压端径向轴承座上还设有径向连通孔，径向连通孔连通进风缓冲腔5和压端轴承冷却腔6，径向连通孔与第二孔段间隔设置。径向连通孔的长度方向沿压端径向轴承座的径向，因此径向连通孔与第二孔段垂直，为避免两者贯通，将径向连通孔和第二孔段间隔设置。

在一些可能的实施例中，请参阅图5，涡端轴承冷却腔8和排风缓冲腔9之间具有隔热盘挡板，隔热盘挡板上开设有排风孔，排风孔连通涡端轴承冷却腔8和排风缓冲腔9。

涡端蜗壳2的内侧开设有排风缓冲槽，涡端蜗壳2的内侧贴合在隔热盘上，并在隔热盘的作用下形成排风缓冲腔9。涡端轴承座在隔热盘和涡端径向轴承座围设形成，因此在隔热盘的周向间隔开设有多个排风孔，多个排风孔容许降温气体自涡端轴承冷却腔8进入排风缓冲腔9。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，包括：

进风通道，所述进风通道包括开设于发电机壳体上的进风口(3)和设于压端径向轴承座上的进风缓冲腔(5)；所述进风口(3)与所述进风缓冲腔(5)连通；

排风通道(10)，所述排风通道(10)包括设于涡端蜗壳(2)内的排风缓冲腔(9)和设于所述涡端蜗壳(2)内的排风通道(10)，所述排风通道(10)连通所述排风缓冲腔(9)和所述涡端蜗壳(2)的内腔；

主风冷通道，所述主风冷通道包括依次连通的压端轴承冷却腔(6)、定子冷却腔(7)和涡端轴承冷却腔(8)；所述压端轴承冷却腔(6)与所述进风缓冲腔(5)连通，所述涡端轴承冷却腔(8)与所述排风缓冲腔(9)连通；

第一辅助通道，所述第一辅助通道包括沿径向开设于止推轴承座上的冷却孔(14)和连通所述冷却孔(14)与所述定子冷却腔(7)的过流孔(13)；

第二辅助通道，所述第二辅助通道包括沿轴向开设于转轴内的转子冷却腔(11)，所述转子冷却腔(11)的两端分别连通所述定子冷却腔(7)和所述涡端轴承冷却腔(8)。

2.如权利要求1所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述转轴的侧壁上间隔设置有两组贯穿孔，两组贯穿孔分别连通所述转子冷却腔(11)的两端。

3.如权利要求2所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述贯穿孔垂直于所述转轴的轴向并与所述转轴的径向呈夹角设置。

4.如权利要求3所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，每组所述贯穿孔均多个，多个所述贯穿孔均匀设置在所述转轴的周向。

5.如权利要求1所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述冷却孔(14)与所述过流孔(13)均为多个，多个所述冷却孔(14)和多个所述过流孔(13)一一对应连通。

6.如权利要求1所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述过流孔(13)的轴向垂直于所述冷却孔(14)的轴向。

7.如权利要求6所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述过流孔(13)包括开设于所述止推轴承座上的第一孔段和贯穿所述压端径向轴承座的第二孔段，所述第一孔段与所述第二孔段连通。

8.如权利要求7所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述压端径向轴承座上还设有径向连通孔，所述径向连通孔连通所述进风缓冲腔(5)和所述压端轴承冷却腔(6)，所述径向连通孔与所述第二孔段间隔设置。

9.如权利要求1所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述涡端轴承冷却腔(8)和所述排风缓冲腔(9)之间具有隔热盘挡板，所述隔热盘挡板上开设有排风孔，所述排风孔连通所述涡端轴承冷却腔(8)和所述排风缓冲腔(9)。

10.如权利要求1所述的一种涡轮发电机的风冷结构，其特征在于，所述压端径向轴承座的内侧和涡端径向轴承座的内侧均设有贯通前后端面的连通槽。