一种冲击式水轮机及其轴承的制作方法

本实用新型涉及水轮发电机技术领域，尤其是涉及一种冲击式水轮机轴承；本实用新型还涉及一种冲击式水轮机。

背景技术：

近年来冲击式水轮发电机组得到了迅速发展，不论是在单机容量、应用水头，还是在自动控制等方面均取得了飞跃的发展。冲击式水轮发电机组一般为卧式四支点结构，发电机转动部件两端支撑点为滚动轴承，水轮机转动部件两端支撑点为滑动轴承。滑动轴承在冲击式水轮机机组部件中，属于一项重要的支承部件，并且有调整水机机转动部件中心与发电机转动部件中心同心的重要作用，机组滑动轴承的好坏直接关系到整台机组的运行安全性、检修周期及电站的经济效益。滑动轴承结构非常紧凑，安装工艺要求较高。故水轮机滑动轴承设计、制造及安装等各个环节都必须非常重视。

现有技术中冲击式水轮机滑动轴承主要有以下两种结构形式：

如图 1 所示的带外循环水冷却的座式滑动轴承。包括轴承座a，轴承右端盖b，导油罩c，轴承盖d，带油盘e，轴瓦f，压瓦环g，隔油环h，轴承左端盖i，水冷却器j等。该滑动轴承由外循环冷却水为轴承座内的油冷却，经水冷却器j冷却后的油粘附在带油盘e浸入油内的表面上，带油盘e随主轴旋转，导油罩3上的刮油板将粘附于带油盘e外圆上的冷油刮到导油罩c内，随着带油盘e的运转，不断地将其下方腔内的冷油带到导油罩c内，下方与其相连的水冷却器j腔内的冷油顺势被吸入到带油盘e下方腔内，不断地为带油盘e提供冷油，而进入导油罩c内的冷油会顺着设计预留的通道由轴瓦f上部进入轴瓦f与主轴之间形成的空腔内，并顺着主轴向左右两边流动，并随着主轴的转动由轴瓦f的上部向轴瓦下部运动，在此过程中，润滑轴瓦并带走热量，携带热量的油自轴瓦下部预留孔流回轴承座内，热油经水冷却器冷却后进入带油盘e下方腔内，润滑油流向如图1中箭头所示。

该结构优点是能使轴承座腔内的油得到充分的冷却，保证了冷油的充足供应及提升冷油对轴瓦的冷却效果；但轴承座因增加放置冷却器需加高，增大了轴承的重量，提升了生产制造成本，因油冷却循环回路要设置带油盘、导油罩、隔油环等结构从而使轴承加宽，增大了轴承的重量，同时也会使主轴长度增加，降低主轴强度，增加了生产制造成本。适用于主轴强度较好，电站厂房空间设计足够大的项目。

如图 2 所示的带外循环水冷却的油环自润滑座式滑动轴承。包括轴承座A，轴承右端盖B，轴承盖C，轴瓦D，带油环E，轴承左端盖F，水冷却器G等。在两个带油环下部所处的腔内为经水冷却器冷却后的油，此腔内的冷油粘附在带油环浸入油内的表面上，主轴转动时通过主轴与带油环接触面的摩擦力带动带油环旋转，带油环的内表面所设带油孔把冷油从下方带到上方，这部分油源一部分用于油环与主轴的自润滑及冷却，其余部分则顺着主轴向两边流动，并随着主轴的转动由轴瓦的上部向轴瓦下部流动，润滑轴瓦并带走热量，携带热量的油从轴瓦下部流回轴承座内，热油经水冷却器冷却后进入带油环下部的腔内，润滑油流向如图2中箭头所示。

该结构优点是能使轴承座腔内的油得到充分的冷却，保证了冷油的充足供应及提升冷油对轴瓦的冷却效果，未设置带油盘、导油罩、隔油环等结构从而使轴承宽度大幅缩减；但轴承座因增加放置冷却器的腔需加高，轴承的重量增加，生产制造成本上升，缩减轴承宽度使得轴承座容积大幅缩减，油量大幅缩减，油温提升，油冷却轴瓦效果下降。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种能缩减冲击式水轮发电机组的占地空间，为电站厂房留出更多的安全运行空间的冲击式水轮机及其轴承。

为了解决上述技术问题，一方面，本实用新型提供一种冲击式水轮机轴承，包括与冲击式水轮机的机壳连接，下部具有储油室的轴承座；与所述轴承座的顶部可拆卸连接的轴承盖；与所述轴承座和轴承盖的一侧可拆卸连接的轴承端盖；与所述轴承座滑动连接的下轴瓦；与所述下轴瓦可拆卸连接的上轴瓦；与所述下轴瓦和上轴瓦滑动连接的水轮机轴；与所述水轮机轴连接的带油环；与所述轴承座的储油室的外表面连接的散热片；与所述水轮机轴和轴承端盖连接的第一密封机构；与所述水轮机轴、轴承座和轴承盖连接的第二密封机构；与所述轴承盖和冲击式水轮机的机壳可拆卸连接的压板。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，还具有与所述轴承盖的顶部连接的吊环。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，所述轴承盖还设有通气孔。设有通气孔有利于平衡轴承内外空气压力，防止漏油。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，还具有设置在所述轴承座上与所述储油室连通的油标。设有油标，便于观察储油室内的油位，保证安全的油位。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，还具有检测下轴瓦温度的温度计。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，还具有与储油室的底部连通的放油机构。设有放油机构，供系统更换润滑油用。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，还具有设置在所述轴承盖顶部的观察窗。设有观察窗，便于观察轴瓦的供油情况，保证轴瓦的安全用油。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，所述散热片为L型散热片。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，所述轴承座和轴承盖的连接面设有密封条。

作为进一步改进技术方案，本实用新型提供的冲击式水轮机轴承，所述下轴瓦和上轴瓦为球面轴瓦。球面轴瓦与轴承座或轴承盖的接触为球面，能自动调心，装配简单且适合于径向的重载荷。

为了解决上述技术问题，另一方面，本实用新型提供一种冲击式水轮机，具有前述任一项所述的冲击式水轮机轴承。

本实用新型提供的技术方案，通过去除外循环水冷却系统热交换冷却机构，通过外置散热片对润滑油进行冷却，缩小了轴承座的体积，通过精简轴承内部结构及油冷却循环回路，减轻了轴承重量，可以将轴承悬挂于冲击式水轮机的机壳上，使机组更紧凑，缩小了轴承占用的厂房面积，也大幅度的减小了冲击式水轮发电机组在厂房内的占地空间。轴承的结构使水轮发电机组的安装过程变得更为简洁，安装维护方便，可靠性提升。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有技术带外循环水冷却的座式滑动轴承；

图2为现有技术带外循环水冷却的油环自润滑座式滑动轴承；

图3为实施例冲击式水轮机轴承的主视结构示意图；

图4为实施例冲击式水轮机轴承的剖视结构示意图；

图5为图2的A—A向结构示意图；

图6为图2的B—B向结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图3至图6所示的冲击式水轮机及其轴承，包括与冲击式水轮机的机壳连接，下部具有储油室7的轴承座1；与轴承座1的顶部可拆卸连接的轴承盖3；与轴承座1和轴承盖3的一侧可拆卸连接的轴承端盖2；与轴承座1滑动连接的下轴瓦5；与下轴瓦5可拆卸连接的上轴瓦6；与下轴瓦5和上轴瓦6滑动连接的水轮机轴8；与水轮机轴8连接的二个带油环9；与轴承座1的储油室7的外表面连接的散热片10；与水轮机轴8和轴承端盖2连接的第一密封机构11；与水轮机轴8、轴承座1和轴承盖3连接的第二密封机构12；与轴承盖3和冲击式水轮机的机壳可拆卸连接的压板13。轴承座1设有半圆形法兰，作为整个轴承的支撑，悬挂于冲击式水轮机的机壳上；带油环9挂在水轮机轴8上随水轮机轴8转动，其内表面所设带油孔把冷油从储油室7源源不断的带到上轴瓦6上方，作为带油环9与水轮机轴8、下轴瓦5和上轴瓦6与水轮机轴8润滑及冷却的油源；带油环9将冷油带到上轴瓦6上方，热油从下轴瓦5两端面落回储油室7，储油室7内的油靠轴承座上超大表面散热面积进行热辐射散热。

可选地，冲击式水轮机及其轴承还具有与轴承盖3的顶部连接的吊环14。

可选地，冲击式水轮机及其轴承的轴承盖3上还设有通气孔16。

可选地，冲击式水轮机及其轴承，还具有设置在轴承座1上与储油室7连通的油标15。

可选地，冲击式水轮机及其轴承，还具有检测下轴瓦5温度的温度计17。

可选地，冲击式水轮机及其轴承，还具有与储油室7的底部连通的放油机构18。

可选地，冲击式水轮机及其轴承，还具有设置在轴承盖3顶部的观察窗4。

可选地，冲击式水轮机及其轴承，所述散热片10优选为L型散热片。

可选地，冲击式水轮机及其轴承，轴承座1和轴承盖3的连接面设有密封条。

本实用新型不限于以上优选实施方式，还可在本实用新型权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本实用新型的保护范围。