溧陽電站發(fā)電電動(dòng)機(jī)推力軸承簡介課件

機(jī)電部溧陽電站發(fā)電機(jī)組推力軸承簡介

2011年7月7日目錄一、發(fā)電機(jī)組推力軸承簡介二、溧陽電站發(fā)電機(jī)組推力軸承方案一、發(fā)電機(jī)組推力軸承簡介1、發(fā)電電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)型號(hào)：立軸、半傘式、全空冷、可逆式三相凸級(jí)同步電動(dòng)機(jī)。機(jī)組型號(hào)SFD250-20/7500。額定轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘。

主要構(gòu)成：頂罩、上蓋板、上導(dǎo)軸承裝配、轉(zhuǎn)子裝配、推力及下導(dǎo)軸承裝配、上下機(jī)架、定子裝配、下蓋板以及發(fā)電電動(dòng)機(jī)輔助部分等組成。

主要構(gòu)成：推力瓦、支撐結(jié)構(gòu)、推力頭鏡板、冷卻系統(tǒng)組成。2、推力軸承結(jié)構(gòu)作用：推力軸承及其支架承受機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量和水推力構(gòu)成的綜合負(fù)載；導(dǎo)軸承承受機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的徑向機(jī)械和電磁不平衡力。

推力軸承和導(dǎo)軸承布置圖

2.1推力頭鏡板推力鏡頭板將機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量和水推力傳遞給推力軸承與推力支架。推力頭應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，在軸向力作用下不產(chǎn)生有害的變形和損害。加工完的鏡面應(yīng)無任何缺陷，并符合相關(guān)規(guī)程規(guī)定。

2.2推力瓦推力瓦與鏡板是軸承直接起作用的部分，它受載荷和軸向溫度的作用而產(chǎn)生變形。因此軸承的設(shè)計(jì)必須要控制瓦變形以建立合適的油膜厚度。瓦的形式主要有兩種，巴氏鎢金瓦和塑料瓦。（1）鎢金瓦常用的有普通瓦和雙層瓦兩種結(jié)構(gòu)。普通瓦為60~120mm鋼坯上加工出鴿行槽，上面澆注巴氏合金而成；雙層瓦采用50mm左右的推力瓦（薄瓦）和托瓦組成，薄瓦沿厚度方面溫度變化小、熱變形小，托瓦剛度大、機(jī)械變形小，雙層瓦適用于瓦的尺寸較大，潤滑參數(shù)較高的推力軸承。有的廠家在鋼托瓦和薄瓦之間又增設(shè)了冷卻溝，進(jìn)一步減少了熱變形和機(jī)械變形，因而提高了軸承承載能力，降低了軸承溫升。（2）塑料瓦比較巴氏合金瓦具有很多優(yōu)點(diǎn)，如許用面壓力和溫度大，瓦溫和損耗低，運(yùn)行可靠性高；安裝時(shí)，不需刮瓦，機(jī)組盤車容易；干摩擦系數(shù)小，不需設(shè)高壓油頂起裝置等。塑料瓦在常規(guī)機(jī)組已得到廣泛應(yīng)用，在發(fā)電電動(dòng)機(jī)上采用也僅是時(shí)間問題。分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。外循環(huán)的冷卻器放在油槽外面，便于維修，適用于轉(zhuǎn)速高，內(nèi)部通道狹窄，難以維修的機(jī)組以及水質(zhì)差的電站。內(nèi)循環(huán)冷卻器放在油槽內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，附件少，節(jié)省廠房布置空間。由于對(duì)循環(huán)冷卻流體和傳熱的定量分析計(jì)算還沒有完全掌握，特別是對(duì)內(nèi)循環(huán)，還有待進(jìn)一步研究，而對(duì)外循環(huán)的研究，要相對(duì)簡單一些，目前計(jì)算已可滿足軸承安全可靠運(yùn)行的需要。因此，對(duì)轉(zhuǎn)速較高的蓄能機(jī)組選擇外循環(huán)方式，可靠性是有保證的。

2.4循環(huán)冷卻方式2.1推力頭鏡板1、哈電關(guān)于溧陽電站推力軸承的設(shè)計(jì)考慮到下導(dǎo)徑向尺寸的限制及單波紋彈性油箱結(jié)構(gòu)的特殊性，溧陽電站推力頭與大軸采用了分體結(jié)構(gòu)，以滿足大軸的拆、裝要求。技術(shù)要求根據(jù)相關(guān)規(guī)程，應(yīng)符合下面規(guī)定：鏡板硬度不小于180HB；鏡板硬度差值不大于30HB；鏡面平面度不大于0.02mm；鏡面粗糙度不大于0.4um；內(nèi)圓粗糙度不大于3.2um；外圓粗糙度不大于0.4um2.2推力軸承瓦推力瓦采用厚薄瓦的雙瓦層結(jié)構(gòu)，摩擦面材料為巴氏軸承合金。推力瓦的設(shè)計(jì)計(jì)算就是要保證最佳油膜壓力分布，以獲得最佳的油膜厚度分布。根據(jù)最大推力負(fù)荷進(jìn)行推力軸瓦的設(shè)計(jì)，這一負(fù)荷能滿足所有運(yùn)行工況的要求。推力瓦和鏡板是軸承直接起作用部分，它受載荷和軸向溫度梯度的作用而產(chǎn)生變形，考慮變形的油膜三維理論可進(jìn)行油膜形狀的精確計(jì)算。軸承的設(shè)計(jì)必須要控制瓦變形以建立合適的油膜厚度。確定合適的動(dòng)壓油膜特征系數(shù)是油膜最大壓力和平均壓力之比。

推力軸承厚、薄瓦組合結(jié)構(gòu)徑向示圖軸向示圖推力軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目單位參數(shù)1瓦內(nèi)經(jīng)mm14702瓦外徑mm27003瓦夾角℃244瓦厚mm60+1405瓦塊數(shù)12特點(diǎn)雙層瓦之間采用鴿行鍵連接，可單獨(dú)抽出薄瓦檢修，拖瓦為厚瓦，外圍設(shè)置了限位措施，是正反轉(zhuǎn)時(shí)候瓦均在正確位置。最直觀的優(yōu)點(diǎn)是推力瓦的機(jī)械變形和熱變形最小，可降低動(dòng)壓油膜最大壓力幅值，有利于穩(wěn)定油膜的形成。薄瓦厚度為60mm，鎢金層4mm。2.3支撐結(jié)構(gòu)單波紋彈性油箱：采用鍛鋼件加工成波紋狀圓筒，將數(shù)個(gè)圓筒經(jīng)連通管和有關(guān)零件裝配焊接，形成密閉的連通器。再抽真空充壓力油，構(gòu)成彈性油箱支撐結(jié)構(gòu)。每塊瓦對(duì)應(yīng)一個(gè)油箱，將厚薄瓦偏心放置在彈性油箱頂面上。單波紋彈性油箱支撐結(jié)構(gòu)12個(gè)單波紋彈性油箱分布2.4循環(huán)潤滑冷卻方式

溧陽電站采用推力和下導(dǎo)組合軸承，其明顯的特點(diǎn)就是損耗較大，是軸承的摩擦和攪拌損耗總和，兩個(gè)軸承在一個(gè)油槽，瓦的發(fā)熱會(huì)相互影響，散熱條件差，必須有一個(gè)良好的潤滑冷卻系統(tǒng)，使兩個(gè)軸承都得到充分的熱交換，同時(shí)使兩個(gè)軸承的溫度穩(wěn)定在安全的運(yùn)行范圍內(nèi)。選擇外加泵外循環(huán)為組合軸承的冷卻方式是必要的，因?yàn)榭蛇x擇的足夠的壓力和流量，冷卻系統(tǒng)置在機(jī)坑外。外循環(huán)潤滑冷卻系統(tǒng)示意圖油槽內(nèi)的油流示意圖油流說明：冷油由下環(huán)板進(jìn)入到油槽內(nèi)，通過彈性油箱支撐座進(jìn)入到瓦間隔板下部，在通過瓦間隔板和鏡板面的冷油通道對(duì)推力瓦進(jìn)行潤滑冷卻；在推力頭上開數(shù)個(gè)徑向孔向?qū)咔粌?nèi)供油，與部分熱油對(duì)導(dǎo)瓦進(jìn)行冷卻潤滑，最后熱油導(dǎo)出。油流示意圖說明溧陽推力及下導(dǎo)軸承油槽內(nèi)的循環(huán)油路采用瓦間隔板結(jié)構(gòu)，即在扇形瓦之間，瓦的高度方向適當(dāng)位置設(shè)一扇形隔板，成為瓦間隔板，瓦間隔板與鏡板所形成的截面為冷油通道。再沿瓦間隔板高度位置，在油槽中部設(shè)一隔板，稱為中隔板。中隔板將油槽分為上下兩個(gè)腔，下腔為冷油腔，上腔為回油腔。冷油由下環(huán)板進(jìn)入到油槽內(nèi)，通過彈性油箱支撐座進(jìn)入到瓦間隔板下部，在通過瓦間隔板和