[發明專利]一種水輪發電機組滑動軸承新型軸瓦

在審

• 申請號: 201710033611.X
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106762346A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 龍勝和;黃鶴高
• 申請（專利權）人: 廣西凱悅新源電力科技有限公司
• 主分類號: F03B11/06
• 分類號: F03B11/06;F25B21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于水電站水輪發電機組軸承技術領域，具體涉及一種水輪發電機組滑動軸承新型軸瓦。

背景技術

在水輪發電機組滑動軸承中，軸瓦因與軸頸互相摩擦產生熱量，因此軸瓦需要散熱冷卻。傳統的水輪發電機組滑動軸承軸瓦是實心結構，在軸瓦的中心部位，由于距離散熱表面遠，熱量傳導速度慢，熱量積聚，造成軸瓦溫度升高，很容易燒瓦，影響機組的安全穩定運行，因此軸瓦的結構有待改動，以增加散熱冷卻效率。

發明內容

本發明所要解決的問題是：針對傳統滑動軸承瓦結構設計不合理，易造成瓦溫升高甚至燒瓦，影響機組安全穩定運行的問題，提供一種散熱面積大，散熱速度快，不易燒瓦，能保證機組安全穩定運行的新型滑動軸承瓦。

影響散熱效果的因素有導熱材料、散熱方式、散熱面積、散熱溫度差。為解決上述問題，本發明采用下述技術方案：一種水輪發電機組滑動軸承新型軸瓦，通過增加軸瓦的表面散熱面積，以及利用半導體制冷片溫度差制冷的方式來增大軸瓦散熱表面的溫度差以提高軸瓦散熱速率，從總體上提高軸瓦的散熱冷卻效果。

由事實證明，物體是能夠通過表面向外散熱的，因此有理由推斷散熱速率與散熱的面積成正比關系，通過增加軸瓦的散熱面積是可以提高其散熱冷卻效果的。本發明通過在軸瓦的瓦坯或推力頭鏡板鉆孔的方式，或者在軸瓦鑄造的時候直接鑄出需要的孔或形狀，目的都是為了增加軸瓦的表面散熱面積；立式或臥式水輪發電機的推力瓦、徑向瓦、推力頭鏡板都可以用此方法；孔或任意形狀所處的部位可以是軸瓦的側面、頂部或底部，可以是通孔，也可以是盲孔，孔的深度至少抵達軸承瓦的熱源中心。

半導體制冷片是一個熱傳遞的工具。利用帕爾帖效應：當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成的熱電偶對中有電流通過時，兩端之間就會產生熱量轉移，熱量從一端轉移到另一端，從而產生溫差形成冷熱端，實現制冷的目的。

半導體制冷片不需冷卻劑，可連續工作，用多個P、N半導體連接成多組熱電偶對，可制成功率很大的制冷系統。半導體制冷片溫差范圍大，從正溫90℃到負溫度130℃都可以實現，其冷端的溫度比軸瓦溫度還低，因此將半導體制冷片的冷端貼在軸瓦散熱表面上，在接觸面就會形成局部的低溫，造成大的溫差，加快軸瓦熱量的散熱速率，半導體制冷片的冷端溫度越低，溫差越大，軸瓦的散熱速率及效果越好。軸瓦所產生的熱量被冷端持續吸走，熱量轉移到熱端，再通過冷卻油對熱端進行持續冷卻。因此，滑動軸承軸瓦通過加裝半導體制冷片，軸瓦可形成局部較大溫差，加快軸瓦的散熱速率，提高散熱效果。

附圖說明

附圖1為本發明實施例半導體制冷片在軸承瓦上的安裝使用示意圖；

附圖2為本發明半導體制冷原理圖；

附圖3為本發明實施例軸承瓦開孔示意圖；

附圖標注名稱：冷端絕緣陶瓷片1、P型半導體2、導電連接片3、熱端絕緣陶瓷片4、直流電源5、N型半導體6、電源引線7、軸承瓦8、硅脂9、螺釘10、底部孔11、側面孔12。

具體實施方式

為使本發明的技術方案、創作特征、達成效果易于明了，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

參看附圖1，本圖為半導體制冷片在軸承瓦上的使用示意圖。在半導體制冷片的冷端絕緣陶瓷片1與軸承瓦8之間均勻涂抹一層導熱、耐溫、絕緣、抗溶性能穩定的硅脂9，將制冷片粘在軸承瓦8上并用螺釘10上緊固定。制冷片工作所需的電源由外部電源通過電源引線7提供。軸承瓦加上了制冷片后，制冷片一旦通電工作，即可在軸承瓦接觸面產生低溫，加快了軸承瓦8熱量傳導的速率。傳導出來的熱量傳遞到泡在冷卻油中的制冷片熱端絕緣陶瓷片4，由冷卻油帶走熱量。

參看附圖2，本圖為半導體制冷片原理示意圖。半導體制冷片是一個熱傳遞的工具，它的工作原理為：由半導體材料制成的N型半導體6及P型半導體2串聯結成熱電偶對，經過導電連接片3向熱電偶對的兩端施加直流電源5，接通直流電后，產生能量的轉移，電流由N型半導體6流向P型半導體2的接頭吸收熱量，成為冷端，由于絕緣陶瓷片具有極好的絕緣及導熱性，所以冷端絕緣陶瓷片1就可以從熱源吸收熱量，本發明實施例熱源為滑動軸承瓦或推力頭鏡板等；由P型半導體2流向N型半導體6的接頭釋放熱量，成為熱端，經熱端絕緣陶瓷片4導熱，向外界放熱，本發明實施例放熱的對象為軸承冷卻油，冷卻油持續不斷帶走熱量；吸熱和放熱的大小由通過電流的大小以及半導體材料N、P的熱電偶對數決定。