一种立式混流式水轮发电机组结构的制作方法
【专利摘要】一种立式混流式水轮发电机组结构，包括上下设置的发电机主轴和水轮机主轴，发电机主轴与水轮机主轴通过法兰连接，水轮机下部设有水导轴承，发电机主轴上端设有推力头，推力头包括上部和下部，推力头下部的直径大于推力头上部的直径，推力头下部的外侧设有上导轴承，推力头下部的下侧设有推力轴承。本实用新型立式混流式水轮发电机组结构的轴系采用两段轴两支点结构，缩短了主轴轴系长度，去掉了下导轴承，将上导轴承设置在推力头下部外侧，从而使上导轴承与水导轴承之间的距离缩短，有效的提高了结构的稳定性，成功的完成了现有卧式水轮发电机组的改造，提高了机组效率。
【专利说明】
一种立式混流式水轮发电机组结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种混流式水轮发电机组结构，尤其涉及一种立式混流式水轮发电机组结构。
【背景技术】
[0002]如今在许多地区特别是在欧洲，不少已运行多年的卧式多支点水轮发电机组因设备老旧出现安全隐患，为了保证安全性并增效扩容，需要将这些旧的卧式多支点水轮发电机组改造为立式水轮发电机组。现有的立式水轮发电机组包括上下设置的发电机主轴和水轮机主轴，发电机主轴上端设有推力头，推力头上设有上导轴承和推力轴承，发电机主轴下部设有下导轴承，水轮机主轴下部设有水导轴承，垂直方向的负荷由推力轴承承受，发电机主轴与推力头配合限制整个转动部分的摆度。上导轴承、下导轴承及水导轴承共同作用，确保整个转动部分的同心度。上导轴承、下导轴承及水导轴承这三个径向轴承与一个推力轴承相互作用，确保机组轴系安全、稳定的运行。由于现有的立式水轮发电机组主轴轴系较长，上述卧式多支点水轮发电机组改造为立式水轮发电机组时受原厂房高度的限制，需要将主轴长度缩短，但是，主轴缩短后，由于空间的限制，需要将下导轴承去掉，而去掉下导轴承后，结构的稳定性就会受到影响。同时，现有立式水轮发电机为上拆结构，过流部件需要拆卸轴承及主轴密封后甚至整个机组轴系后才能向上起吊运输至机坑外，检修时费时费力，降低了机组的工作效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种主轴轴系较短且稳定性好的立式混流式水轮发电机组结构。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，一种立式混流式水轮发电机组结构，包括发电机和水轮机且上下设置，发电机主轴与水轮机主轴通过法兰连接，水轮机下部设有水导轴承，发电机主轴上端设有推力头，推力头包括上部和下部，推力头下部的直径大于推力头上部的直径，推力头下部的外侧设有上导轴承，推力头下部的下侧设有推力轴承。该技术方案中，为了适应现有厂房高度，缩短了主轴轴系长度，去掉了下导轴承，将上导轴承设置在推力头下部外侧，从而使上导轴承与水导轴承之间的距离缩短，有效的提高了结构的稳定性。
[0005]推力头下部设有润滑油孔。由于推力头下部直径大于推力头上部直径，使得油孔的进出口油压差增大，从而使油路循环更为充分，增大了上导轴承及推力轴承的承载能力，可确保发电机组稳定运行。
[0006]推力头下部直径是1200mm，推力头上部的直径是870mm。
[0007]为了便于从下方拆卸，上述水轮机主轴下端连接有转轮，转轮上方设有上止漏环，上止漏环的上方设有顶盖及顶盖护板，顶盖设置在座环上;转轮下部外端设有底环和底环护板，底环下方依次设有下止漏环、上段锥管及下段锥管，底环护板与顶盖护板之间设置导叶。
[0008]为了便于从下方拆卸更多的零部件，底环通过螺栓固定在座环上，座环内缘直径大于底环、导叶及底环护板的外缘直径。
[0009]为了使更多流零部件从下方拆卸，座环内缘直径大于顶盖护板、顶盖流道法兰及上止漏环的外缘直径。
[0010]为了便于将拆卸的零部件运输至机坑外，水轮机下方设有下拆通道。
[0011 ]本实用新型具有如下有益效果:
[0012]1.本实用新型立式混流式水轮发电机组结构的轴系采用两段轴两支点结构，缩短了主轴轴系长度，去掉了下导轴承，将上导轴承设置在推力头下部外侧，从而使上导轴承与水导轴承之间的距离缩短，有效的提高了结构的稳定性，成功的完成了现有卧式水轮发电机组的改造，提高了机组效率。
[0013]2、本实用新型立式混流式水轮发电机组结构中，润滑油孔设置于推力头下部，由于推力头下部的直径大于推力头上部的直径，使得油孔的进出口油压差增大，从而使油路循环更为充分，增大了上导轴承及推力轴承的承载能力，可确保发电机组稳定运行。
[0014]3、本实用新型立式混流式水轮发电机组结构为下拆结构，过流零部件几乎均可从下部进行拆卸，且通过下拆通道运输至机坑外，避免了现有技术存在的大多数零部件必须从上方拆卸所带来的复杂操作，不仅拆卸方便，且节约人力物力，同时缩短了检修周期，提高了生产效率。
[0015]4.本实用新型立式混流式水轮发电机组结构可实现过流零部件从下面安装，操作方便，同时也便于维护检修。
[0016]5、本实用新型克服了现有卧式卧式水轮发电机组改造为立式混流式水轮发电机组结构的难题。相对于改造厂房，大幅度减少了投入成本，且缩短了建设周期，节约了工程建设的人力、物力和财力。
[0017]6、本实用新型立式混流式水轮发电机组结构简单，成本低。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型立式混流式水轮发电机组结构示意图；
[0019]图2为本实用新型立式混流式水轮发电机组结构中的发电机与水轮机设置示意图；
[0020]图3为本实用新型立式混流式水轮发电机组结构中的下拆结构示意图；
[0021 ]图4为图3局部放大图。
[0022]图中，1.推力头，2.上导轴承，3.推力轴承，4.发电机主轴，5.水轮机主轴，6.水导轴承，7.油孔，8.发电机，9.进水阀门，10.水轮机，11.下段锥管，12.上段锥管，13.下止漏环，14.转轮，15.底环，16.导叶，17.底环护板，18.顶盖护板，19.顶盖，20.上止漏环，21.座环.22.下拆通道。
【具体实施方式】
[0023]实施例，一种立式混流式水轮发电机组结构，包括发电机8与水轮机10且上下设置，发电机主轴4与水轮机主轴5通过法兰连接，水轮机主轴5下部设有水导轴承6，发电机主轴4上端设有推力头I，推力头I下部的直径大于推力头I上部的直径，推力头I下部的外侧设有上导轴承2，推力头I下部的下侧设有推力轴承3。推力头I下部设有润滑油孔7。
[0024]本实施例中，推力头I下部直径是1200_，推力头I上部的直径是870_。
[0025]本实施例中，水轮发电机组的垂直方向的负荷由连接到发电机定子的推力轴承3承受，推力轴承3与推力头I的配合通过高精度设备精密加工确保两贴合面的同心度及平行度。而控制转动部分的同心度是连接到发电机上机架的上导轴承2与连接到水轮机轴承支架的水导轴承6，此结构较常规机组结构支点少一个，安装及维护方便，但对每个支点的径向受力会增加，轴系设计时在常规轴系直径选择的基础上适当增大以确保轴系有足够的强度及刚度，满足机组轴系安全、稳定运行的需求。
[0026]水轮机主轴5下部连接转轮14，转轮14上方设有上止漏环20，上止漏环20的上方设有顶盖19及顶盖护板18，顶盖19设置在座环21上;转轮14下部外端设有底环15和底环护板17，底环15下方依次设有下止漏环13、上段锥管12及下段锥管11，底环护板17与顶盖护板18之间设置导叶16。底环15通过螺栓固定在座环21上，座环21内缘直径大于底环15、导叶16及底环护板17的外缘直径。座环21内缘直径大于顶盖护板18、顶盖流道法兰及上止漏环20的外缘直径。水轮机10的下方设有下拆通道22。
[0027]由于发电机在水轮机上部，水轮机与发电机设备均要垂直方向上起吊出发电机机墩。但是改造厂房、提高厂房高度需要花费大量的时间、人力及财力，严重影响整个电站的投入及经济性。本实施例中，水轮发电机组主轴采用两段轴两支点结构，减少了主轴轴系长度，较常规立式混流式水轮发电机组轴系两段轴三支点结构少一个径向轴承支点，但能满足机组不改建原厂房且安全稳定运行的要求。水轮机下方设置下拆通道，水轮机采用下拆结构，众多过流部件都能向下进行拆卸并通过下拆通道运输至机坑外，能方便快捷地检修维护水轮机过流部件。
【主权项】
1.一种立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:包括发电机(8)和水轮机(10)且上下设置，发电机主轴(4)与水轮机主轴(5)通过法兰连接，水轮机主轴(5)下部设有水导轴承(6)，发电机主轴(4)上端设有推力头(1)，所述推力头(I)下部的直径大于推力头(I)上部的直径，所述推力头(I)下部的外侧设有上导轴承(2)，所述推力头(I)下部的下侧设有推力轴承(3)02.如权利要求1所述的立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:所述推力头(I)下部设有润滑油孔(7)。3.如权利要求2所述的立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:所述推力头(I)下部直径是1200_，所述推力头(I)上部的直径是870_。4.如权利要求1-3任一项所述的立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:所述水轮机主轴(5)下部连接转轮(14)，所述转轮(14)上方设有上止漏环(20)，所述上止漏环(20)的上方设有顶盖(19)及顶盖护板(18)，所述顶盖(19)设置在座环(21)上;所述转轮(14)下部外端设有底环(15)和底环护板(17)，所述底环(15)下方依次设有下止漏环(13)、上段锥管(12)及下段锥管(11)，所述底环护板(17)与顶盖护板(18)之间设置导叶(16)。5.如权利要求4所述的立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:所述底环(15)通过螺栓固定在座环(21)上，所述座环(21)内缘直径大于底环(15)、导叶(16)及底环护板(17)的外缘直径。6.如权利要求5所述的立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:所述座环(21)内缘直径大于顶盖护板(18)、顶盖流道法兰及上止漏环(20)的外缘直径。7.如权利要求4所述的立式混流式水轮发电机组结构，其特征在于:所述水轮机(10)的下方设有下拆通道(22)。
【文档编号】F03B13/00GK205445880SQ201521122315
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】刘杰, 桂勇, 张永学, 邹振江, 王文权
【申请人】重庆水轮机厂有限责任公司