[發明專利]立式水輪發電機組的導軸承支承結構

在審

• 申請號: 201711078453.6
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107740744A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 馬建峰;陳凌芝;劉思靚
• 申請（專利權）人: 浙江富春江水電設備有限公司
• 主分類號: F03B11/06
• 分類號: F03B11/06
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙)33230
• 代理人: 付建中

技術領域

本發明涉及一種立式水輪發電機組的導軸承支承結構，屬于流體機械及能源工程設備技術領域。

背景技術

立式水輪發電機組是將水能轉換成機械能的一種原動機。通過水能驅動發電機，將轉的機械能轉變為電能。水輪機的工作狀況取決于水電廠的工作水頭和流量。由于水頭和流量的變化范圍很大，具有結構相對簡單、容量和轉速范圍大等特點，在水力發電領域此類機型運用最為廣泛。立式機組旋轉部件間一般通過上導軸承、下導軸承和水導軸承三個導軸承支撐結構保證機組的軸系穩定性。其中半傘式機組為三個導軸承支撐結構、全傘式機組沒有上導軸承為二個導軸承結構。立式機導軸承的力，是由于轉動部件偏心導致的機械不平衡力和電磁不平衡力造成，在設計值允許范圍以內時此值是不太大的。另外，軸承是浸在油內的油浸式結構。因此，無需采用特殊手段就可向軸承滑動面提供潤滑油的自潤滑方式。

普通的導軸承為形成適當的油膜及確保負荷容量，要保證導軸瓦間有足夠的間隙，相比主軸外徑曲率，要稍大加工軸承滑動面的曲率。通過導板和楔形板傳遞軸承負荷，導軸瓦托板限制軸瓦的軸向方向位置，同時設定軸承間隙。軸瓦背面埋入表面呈圓錐形的球墊，使運行中的軸瓦易于傾斜。因此，傳統導軸瓦支撐結構復雜、制造難度大成本高，并且需要廠內預裝調試后再到現場安裝調試盤車，安裝調試周期很長。

此外，由于立式水輪發電機導軸瓦數量較多，一般機組到導軸瓦總數在24到36個之間，常規的導軸承支承結構過于復雜、加工制造難度大雖然性能能夠滿足機組軸系設計、機組振動和機組擺度要求。然而，由于支承結構設計不合理，存在剛性過強或者剛性偏弱的情況，同時支承結構數量極多，增加電站建設成本和維護成本。因此在如何保證機組結構安全可靠、各項指標和計算設計滿足要求的前提下通過改進導軸瓦支承結構來改善電站機組性能和可維護性，對于提高整個機組的可靠性、性能指標和經濟性具有重要意義。

發明內容

本發明根據以上不足，提供了一種立式水輪發電機組的導軸承支承結構。

本發明的技術方案是：

一種立式水輪發電機組的導軸承支承結構，其特征是，包括：

機架本體，與基礎混凝土固定；

導軸瓦，多片，其設置有圓弧面，導軸瓦的圓弧面緊貼導軸承安裝，多片導軸瓦相對于導軸承的中心均勻布置，導軸瓦開設有兩個盲孔，導軸承用于安裝立式水輪發電機組的轉軸；

圓柱銷，每片導軸瓦配置兩只圓柱銷，兩只圓柱銷的一端插入導軸瓦的兩個盲孔，另一端從盲孔伸出；

限位塊，與機架本體固定，限位塊的兩面設置有對稱的圓弧腔和限位臺階，兩只圓柱銷的伸出端夾持在兩只圓弧腔上，兩只圓柱銷伸出端的端面與限位臺階之間留有縫隙，限位塊能通過圓柱銷對導軸瓦切向和徑向進行限位；

下導軸瓦托板，與機架本體或限位塊固定，緊貼導軸瓦的底面，能對導軸瓦在軸向方向進行單向限位。

所述導軸瓦的圓弧面曲率大于導軸承外圓周的曲率。使運行中的導軸瓦易于傾斜。

作為優選，所述導軸瓦與導軸承之間設置有油膜。

作為優選，所述導軸瓦的數量為8~16個。

作為優選，所述導軸瓦的數量為12個。

還包括上導軸瓦壓板，其與機架本體或限位塊固定，且位于所述導軸瓦的上方，上導軸瓦壓板與下導軸瓦托板能對導軸瓦的上下方向進行限位。

其可用于所述立式水輪發電機組轉軸的上部和/或下部的安裝。

本發明可以合理調節滿足各種工況下水輪機組軸系剛度讓其滿足結構設計要求，同時簡化導軸承零件數量，降低加工難度和制造成本，改善導軸承的自潤滑特性，從而保證機組的可靠性和穩定性等綜合性能指標。

作為本發明的一種立式水輪發電機組的導軸承支承結構的改進：導軸瓦通過圓柱銷安裝在與限位塊預留的圓弧腔上并放置在安裝在機架本體上的上導軸瓦托板上。導軸瓦的安裝快捷方便基本不需要調整。

本發明具有以下優點：能較大幅度的提高導軸承結構的徑向支撐剛度，有效提高機組軸系運行的穩定性；能適中的提高整個導軸承支撐系統的固有頻率值，能夠使其更好的避開低頻共振，維護機組的穩定運行。同時安裝維護便捷，無需定制特殊支承零件，成本低廉，安全可靠。

立式水輪發電機組的導軸承支承結構在變工況運行下的機組振動、可靠性和穩定性等綜合性能指標均能保證設計要求并能有一定的提高。

本發明的有益效果是，兼具結構簡單，拆裝便捷，制造方便，成本低廉，通用性強等優點，對不同水頭段、不同容量轉速的立式水輪發電機組均能有效適用。

附圖說明