开云优惠体育网页版入口

专利名称：一种水轮发电机组用组合轴承

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010652755.5

专利申请（专利权）人：华电四川发电有限公司宝珠寺水力发电厂
权利人地址：四川省广元市利州区宝轮镇

专利发明（设计）人：毕文涛,万奇奇

专利摘要：本发明涉及水轮发电设备领域，公开了一种水轮发电机组用组合轴承，包括推力轴承和油槽，油槽上方设有油槽盖，油槽盖包括环状板和竖向套，状板固定安装在油槽的顶部壁面上，竖向套位于环状板的下方并与环状板的内环侧固定相连；推力轴承包括推力头，推力头穿设在竖向套内，推力头顶部与油槽盖之间设有密封盖；推力头位于密封盖的内部的侧壁上设有油雾输送机构，并在油槽盖上设有油雾清理机构，油雾输送机构将推力头旋转产生的油雾通过风力流向至清理机构内，油雾清理机构对油雾进行交替收集，再将收集后的润滑油排入至油槽内。本发明能有效防止因轴承与发电机转子风毂之间形成负压区将油雾带到发电机的风路。

主权利要求：
1.一种水轮发电机组用组合轴承，包括推力轴承和用于安装推力轴承的油槽（1），所述油槽（1）呈U形并装有润滑油，所述油槽（1）上方设有油槽盖，所述油槽盖包括环状板（2）和竖向套（3），所述环状板（2）固定安装在油槽（1）的顶部壁面上，所述竖向套（3）位于环状板（2）的下方并与环状板（2）的内环侧固定相连；所述推力轴承包括推力头（4），所述推力头（4）穿设在竖向套（3）内，所述推力头（4）顶部与油槽盖之间设有密封盖（5）；其特征在于：所述推力头（4）位于密封盖（5）的内部的侧壁上设有油雾输送机构，并在油槽盖上设有油雾清理机构，所述油雾输送机构将推力头（4）旋转产生的油雾通过风力流向至清理机构内，所述油雾清理机构对油雾进行交替收集，再将收集后的润滑油排入至油槽（1）内；
所述油雾输送机构包括套设在推力头（4）上部外壁上的安装环（6），所述安装环（6）上设有多个风叶（7），所述风叶（7）随着推力头（4）同步转动，并在风叶（7）上方的密封盖（5）内侧产生负压，位于所述风叶（7）上方的密封盖（5）上设有多个进气孔（8），每个所述进气孔（8）的外侧均设有单向气阀（9）；
所述单向气阀（9）上均连接有输气管（10），所述输气管（10）远离单向气阀（9）的一端连接有制冷器（11），所述制冷器（11）将输入至密封盖（5）内的空气进行制冷降温；
所述油雾清理机构包括设置在环状板（2）上多对安装套（12），每对的两个安装套（12）沿油槽盖的圆心对称，位于安装套（12）内的环状板（2）上设有第一通孔（13），所述第一通孔（13）的内径小于安装套（12）的内径，所述环状板（2）的下方设有支撑盘（28），所述支撑盘（28）的边沿处设有多对连接杆（14），所述连接杆（14）的顶部固定在环状板（2）的下表面，所述支撑盘（28）上设有呈蜂窝状的柱形吸油海绵（15），所述吸油海绵（15）的顶部延伸至第一通孔（13）内；所述安装套（12）上设有用于挤压吸油海绵（15）的挤压组件，每对安装套（12）内的挤压组件交替进行挤压作业，所述挤压组件包括设置在第一通孔（13）上方的压盘（16），所述安装套（12）的顶部安装有伸缩件，所述伸缩件的推杆（17）与压盘（16）相连；
所述安装套（12）的上部侧壁上设有排气窗（18），并在所述油槽（1）内设有用于检测气压的检测器（19）。
2.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组用组合轴承，其特征在于：所述支撑盘（28）的中部设有导向杆（29），所述导向杆（29）穿设在吸油海绵（15）内，所述推杆（17）为管状，所述导向杆（29）的顶端贯穿压盘（16）延伸至推杆（17）内。
3.根据权利要求2所述的一种水轮发电机组用组合轴承，其特征在于：所述挤压组件还包括设置在压盘（16）上方的密封盘（20），并在所述推杆（17）外壁上设有一段环形槽（21），所述密封盘（20）套设在环形槽（21）内，所述密封盘（20）的外径大于第一通孔（13）的内径且小于安装套（12）的内径，所述密封盘（20）下表面的远离推杆（17）的边沿处、密封盘（20）与推杆（17）相对的侧壁上均设有密封圈（22），位于环形槽（21）上方的推杆（17）外壁上设有限位盘（23），所述限位盘（23）与密封盘（20）之间的推杆（17）上套设有弹簧（24）。
4.根据权利要求3所述的一种水轮发电机组用组合轴承，其特征在于：所述推力头（4）的下部套设有导轴承（25），所述导轴承（25）的外壁固定连接在竖向套（3）下部的一侧壁上，所述油槽（1）内的润滑油浸入至竖向套（3）的下部，所述竖向套（3）与油槽（1）内壁之间设有环状的上挡油盘（26）和下挡油盘（27），所述上挡油盘（26）的外环壁与油槽（1）内壁相连，且上挡油盘（26）的内径大于竖向套（3）的外径，所述下挡油盘（27）的内环壁与竖向套（3）的另一侧壁上，且下挡油盘（27）的外径小于油槽（1）的内径。
5.根据权利要求1所述的一种水轮发电机组用组合轴承，其特征在于：所述竖向套（3）的上部设有多个第二通孔（30），所述第二通孔（30）用于将导轴承（25）上部区域与上挡油盘（26）上部区域连通，每个第二通孔（30）靠近上挡油盘（26）一侧设有导气罩（31），所述导气罩（31）的下部开口，所述导气罩（31）和竖向套（3）相对的两个侧壁上分别设有第一斜板（32）和第二斜板（33），所述第一斜板（32）和第二斜板（33）交错分布构成连续弯折的输气通道。 说明书 : 一种水轮发电机组用组合轴承技术领域[0001] 本发明涉及水轮发电设备领域，具体涉及一种水轮发电机组用组合轴承。背景技术[0002] 水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机，水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。水轮发电机主要由转子、定子、油槽、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成，其中推力轴承和导轴承可分别用于承受水轮发电机组转动部分的周向负荷与径向负荷，而推力轴承和导轴承在机组的运行过程中存在着甩油的问题，发电机组的油雾问题给机组安全稳定运行带来巨大的隐患和：。[0003] 甩油的主要原因是：发电机在高速转动过程中，轴承的油槽内的润滑油在离心力以及主轴的搅动作用下，润滑油就会做不规则的抛物线运动，遇到阻碍就会发生剧烈碰撞，在油槽的上部形成大量的油雾；而发电机转子在高速旋转过程中，会在轴承与发电机转子风毂之间形成负压区，在负压的作用下油雾随即带到发电机的风路上，造成大面积的油雾污染。[0004] 针对上述问题，现有技术中常通过改进密封结构进行处理，如申请号为CN201610056202.7的中国发明公开的一种水轮发电机油雾密封结构，密封盖上的密封结构由无间隙密封和磁性液体密封两部分组成，属于旋转组合密封，无间隙密封具有随动补偿的效果从而使密封更加的有效和可靠，磁性液体密封是一种非接触式密封，提升密封性能。但该密封结构在实际应用时存在着以下问题：水轮发电机在高速运作时，负压区的负压强更大，并且产生的油雾量也较大，虽然在密封盖上增强了密封性能，但密封盖与推力头之间为转动配合，油雾还是会在负压的作用下从推力头与密封盖之间漏出而带到发电机的风路上。因此，增加密封性能但不能从根本上解决油雾泄漏的问题。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种水轮发电机组用组合轴承，能有效防止因轴承与发电机转子风毂之间形成负压区将油雾带到发电机的风路。[0006] 为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种水轮发电机组用组合轴承，包括推力轴承和用于安装推力轴承的油槽，所述油槽呈U形并装有润滑油，所述油槽上方设有油槽盖，所述油槽盖包括环状板和竖向套，所述环状板固定安装在油槽的顶部壁面上，所述竖向套位于环状板的下方并与环状板的内环侧固定相连；所述推力轴承包括推力头，所述推力头穿设在竖向套内，所述推力头顶部与油槽盖之间设有密封盖；所述推力头位于密封盖的内部的侧壁上设有油雾输送机构，并在油槽盖上设有油雾清理机构，所述油雾输送机构将推力头旋转产生的油雾通过风力流向至清理机构内，所述油雾清理机构对油雾进行交替收集，再将收集后的润滑油排入至油槽内。[0007] 优选的，所述油雾输送机构包括套设在推力头上部外壁上的安装环，所述安装环上设有多个风叶，所述风叶随着推力头同步转动，并在风叶上方的密封盖内侧产生负压，位于所述风叶上方的密封盖上设有多个进气孔，每个所述进气孔的外侧均设有单向气阀。[0008] 优选的，所述单向气阀上均连接有输气管，所述输气管远离单向气阀的一端连接有制冷器，所述制冷器将输入至密封盖内的空气进行制冷降温。[0009] 优选的，所述油雾清理机构包括设置在环状板上多对安装套，每对的两个安装套沿油槽盖的圆心对称，位于安装套内的环状板上设有第一通孔，所述第一通孔的内径小于安装套的内径，所述环状板的下方设有支撑盘，所述支撑盘的边沿处设有多对连接杆，所述连接杆的顶部固定在环状板的下表面，所述支撑盘上设有呈蜂窝状的柱形吸油海绵，所述吸油海绵的顶部延伸至第一通孔内；所述安装套上设有用于挤压吸油海绵的挤压组件，每对安装套内的挤压组件交替进行挤压作业，所述挤压组件包括设置在第一通孔上方的压盘，所述安装套的顶部安装有伸缩件，所述伸缩件的推杆与压盘相连；[0010] 所述安装套的上部侧壁上设有排气窗，并在所述油槽内设有用于检测气压的检测器。[0011] 优选的，所述支撑盘的中部设有导向杆，所述导向杆穿设在吸油海绵内，所述推杆为管状，所述导向杆的顶端贯穿压盘延伸至推杆内。[0012] 优选的，所述挤压组件还包括设置在压盘上方的密封盘，并在所述推杆外壁上设有一段环形槽，所述密封盘套设在环形槽内，所述密封盘的外径大于第一通孔的内径且小于安装套的内径，所述密封盘下表面的远离推杆的边沿处、密封盘与推杆相对的侧壁上均设有密封圈，位于环形槽上方的推杆外壁上设有限位盘，所述限位盘与密封盘之间的推杆上套设有弹簧。[0013] 优选的，所述推力头的下部套设有导轴承，所述导轴承的外壁固定连接在竖向套下部的一侧壁上，所述油槽内的润滑油浸入至竖向套的下部，所述竖向套与油槽内壁之间设有环状的上挡油盘和下挡油盘，所述上挡油盘的外环壁与油槽内壁相连，且上挡油盘的内径大于竖向套的外径，所述下挡油盘的内环壁与竖向套的另一侧壁上，且下挡油盘的外径小于油槽的内径。[0014] 优选的，所述竖向套的上部设有多个第二通孔，所述第二通孔用于将导轴承上部区域与上挡油盘上部区域连通，每个第二通孔靠近上挡油盘一侧设有导气罩，所述导气罩的下部开口，所述导气罩和竖向套相对的两个侧壁上分别设有第一斜板和第二斜板，所述第一斜板和第二斜板交错分布构成连续弯折的输气通道。[0015] 本发明的有益效果集中体现在：本发明能有效防止因轴承与发电机转子风毂之间形成负压区，而将油雾带从推力轴承与密封盖之间带到发电机的风路进而导致机组受到污染，同时也减少了润滑油的浪费。具体来讲，油雾输送机构利用推力头的动力，使风叶随着推力头同步转动，风叶在转动时在风叶的上部产生负压，再通过进气孔输入冷空气，通过气流将油槽上部的油雾带到油雾清理机构中进行收集；密封盖的外侧和内侧均会产生负压区，两者相互抵消，构成气压平衡或内部负压强度大于外侧负压强度，在机组的运行过程中，油雾不会从密封盖与推力轴承之间泄漏出。附图说明[0016] 图1是本发明组合轴承整体结构示意图；[0017] 图2是图1所示结构中A部放大图；[0018] 图3是图1所示结构中B部放大图；[0019] 图4是图1所示结构中C部放大图。具体实施方式[0020] 为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。[0021] 如图1?4所示，一种水轮发电机组用组合轴承，包括推力轴承和用于安装推力轴承的油槽1，推力轴承包括推力头4、推力瓦、镜板等部件以及穿在组合轴承上的主轴，具体连接结构不在本实施例中过于赘述，所述油槽1呈U形并装有润滑油，所述油槽1上方设有油槽盖，所述油槽盖包括环状板2和竖向套3，所述环状板2通过螺栓固定安装在油槽1的顶部壁面上，所述竖向套3位于环状板2的下方并与环状板2的内环侧固定相连，环状板2和竖向套3可一体成型；所述推力头4穿设在竖向套3内，所述推力头4顶部与油槽盖之间设有密封盖5，密封盖5用于密封组合轴承；为了防止油雾泄漏出组合轴承外，因此在所述推力头4位于密封盖5的内部的侧壁上设有油雾输送机构，并在油槽盖上设有油雾清理机构，所述油雾输送机构将推力头4旋转产生的油雾通过风力流向至清理机构内，所述油雾清理机构对油雾进行交替收集，再将收集后的润滑油排入至油槽1内。[0022] 对于油雾输送机构，具体的，如图2所示，包括套设在推力头4上部外壁上的安装环6，所述安装环6上设有多个风叶7，所述风叶7随着推力头4同步转动，并在风叶7上方的密封盖5内侧产生负压区，密封盖5内侧的负压区和外侧的负压区可相互抵消，构成平衡状态，或内侧负压强度大于外侧负压强度，这样油雾就不会从密封盖5和推力头4之间泄漏出去，位于所述风叶7上方的密封盖5上设有多个进气孔8，每个所述进气孔8的外侧均设有单向气阀9，单向气阀9向轴承内补充气体，保持组合轴承内的气压平衡，同时形成气流便于对油雾进行收集。[0023] 进一步的，所述单向气阀9上均连接有输气管10，所述输气管10远离单向气阀9的一端连接有制冷器11，所述制冷器11将输入至密封盖5内的空气进行制冷降温，由于油雾具有较高的温度，通过将冷空气输入到组合轴承内，能对内部的油雾进行快速降温，便于油雾凝结成油液。[0024] 进一步的，如图3所示，所述油雾清理机构包括设置在环状板2上多对安装套12，每对的两个安装套12沿油槽盖的圆心对称，位于安装套12内的环状板2上设有第一通孔13，所述第一通孔13的内径小于安装套12的内径，所述环状板2的下方设有支撑盘28，所述支撑盘28的边沿处设有多对连接杆14，所述连接杆14的顶部通过螺栓固定在环状板2的下表面，所述支撑盘28上设有呈蜂窝状的柱形吸油海绵15，所述吸油海绵15的顶部延伸至第一通孔13内，气流通过吸油海绵15时，油雾会吸附在吸油海绵15内，当海绵内的油液饱和时，则需要在所述安装套12上设有用于挤压吸油海绵15的挤压组件，通过挤压组件将吸水海绵中的润滑油挤出去，具体的，所述挤压组件包括设置在第一通孔13上方的压盘16，所述安装套12的顶部安装有伸缩件，在本实施例中伸缩件可以采用电动推杆17或液压油缸，所述伸缩件的推杆17与压盘16相连，通过伸缩件推动推杆17向下移动，进而使压盘16向下移动，即可将吸水海绵中的润滑油挤出去，当压盘16处于上限位置时，压盘16与吸水海绵存在着间隙，便于将气体沿着安装套12的内部以及所述安装套12的上部侧壁上设有排气窗18中排出；[0025] 在本实施例中，当吸油海绵15内吸附饱和时，此时吸油海绵15相当于将第一通孔13堵。耸庇筒1内的气压会升高，通过在所述油槽1内设有用于检测气压的检测器19，检测器19检测到气压升高时，通过将每对安装套12内的挤压组件交替进行挤压作业，也是就是说，如采用四个油雾清理机构，即有四个安装套12，四个吸水海绵，其中两个吸油海绵15处于自然状态下，另外两个处于挤压状态下，当自然状态下的两个吸油海绵15吸附饱和时，控制另外两个吸油海绵15上的压盘16上行，吸油海绵15恢复到自然状态，开始吸油，接着饱和状态下的吸油海绵15上的压盘16下行，挤压排油，这样可保证油雾清理机构的连续作业。[0026] 进一步的，为了保证吸油海绵15从压缩状态恢复到自然状态时，吸收海绵能顺利插入到第一通孔13内，因此在所述支撑盘28的中部设有导向杆29，所述导向杆29穿设在吸油海绵15内，所述推杆17为管状，所述导向杆29的顶端贯穿压盘16延伸至推杆17内。[0027] 进一步的，由于压盘16与第一通孔13之间为间隙配合，在下压过程中，润滑油会流到压盘16上，为了使润滑油全部流入到油槽1内，因此会将压盘16下行至第一通孔13的下方，为了确保安装套12的密封，因此所述挤压组件还包括设置在压盘16上方的密封盘20，并在所述推杆17外壁上设有一段环形槽21，所述密封盘20套设在环形槽21内，所述密封盘20的外径大于第一通孔13的内径且小于安装套12的内径，所述密封盘20下表面的远离推杆17的边沿处、密封盘20与推杆17相对的侧壁上均设有密封圈22，位于环形槽21上方的推杆17外壁上设有限位盘23，所述限位盘23与密封盘20之间的推杆17上套设有弹簧24，当压盘16处于第一通孔13的上部位置时，弹簧24处于压缩状态，在弹簧24的作用下，使密封盘20处于环形槽21的最下方，当压盘16下行时到第一通孔13的下部时，密封盘20压在第一通孔13的上方进行密封，由于环形槽21的存在，压盘16还可继续下行至第一通孔13的下方，便于将润滑油全部排出。[0028] 进一步的，所述推力头4的下部套设有导轴承25，所述导轴承25的外壁固定连接在竖向套3下部的一侧壁上，所述油槽1内的润滑油浸入至竖向套3的下部，所述竖向套3与油槽1内壁之间设有环状的上挡油盘26和下挡油盘27，所述上挡油盘26的外环壁与油槽1内壁相连，且上挡油盘26的内径大于竖向套3的外径，所述下挡油盘27的内环壁与竖向套3的另一侧壁上，且下挡油盘27的外径小于油槽1的内径，上挡油盘26和下挡油盘27的设置，可避免推力轴承在转动时带动润滑油一起旋转，而将润滑油撒到油雾清理机构上，影响吸油海绵15的正常工作。[0029] 进一步的，如图4所示，所述竖向套3的上部设有多个第二通孔30，所述第二通孔30用于将导轴承25上部区域与上挡油盘26上部区域连通，每个第二通孔30靠近上挡油盘26一侧设有导气罩31，所述导气罩31的下部开口，所述导气罩31和竖向套3相对的两个侧壁上分别设有第一斜板32和第二斜板33，所述第一斜板32和第二斜板33交错分布构成连续弯折的输气通道，由于制冷器11将输入到组合轴承内的气体温度较低，与内部的较高温度的油雾进行混合降温，在经过连续弯折的输气通道时，使油雾与冷空气充分混合，使油雾凝结成油液，在流入油槽1中，可先对气流中的部分油雾进行收集，通过多个环节对油雾进行处理，保证从安装套12内排出的气体中几乎不含润滑油，处理质量高。[0030] 需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

专利地区：四川

专利申请日期：2020-07-08

专利公开日期：2024-06-25

专利公告号：CN111765247B