水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构的制作方法

本技术涉及水轮发电机组，尤其是一种水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构。

背景技术：

1、水电作为一种清洁能源，符合国家可持续发展的需要，其开发力度不断得到

2、加大，随着我国西藏等高海拔及高水头水电站的开发，高转速大容量水轮发电机

3、组将会越来越多的面世。为了确保高转速大容量水轮发电机组的安全稳定运行，发电机机架设置必要的防振支撑以提高径向轴承的支撑刚度是解决困扰高转速大容量水轮发电机组振动偏大的最有效措施。

4、径向支撑是发电机机架常用的防振支撑结构；顾名思义，径向支撑是直接将发电机机架承受的径向载荷通过径向支撑传递到混凝土基础上的；由于水轮发电机组的运行会经历冷态运行及热态运行两阶段，发电机机架在径向方向随着发电机温度的升高会发生一定的热膨胀，对设置径向支撑的机组来说，为了满足机组零转速至飞逸转速阶段稳定运行的需要，径向支撑必须满有足够大的支撑刚度，因此在机架受径向约束的条件下，机架径向热膨胀将会产生一个非常大的热膨胀力，从而给厂房的设计带来很大的难度。

5、中国专利申请号cn200920097230.9的实用新型涉及一种立式水轮发电机组径向支撑结构，包括预埋在机坑内的基板、固装在上机架支腿，所述基板通过紧固件连接过渡板，过渡板内圆周壁上焊接有支撑管，支撑管的端部安装圆柱套筒，圆柱套筒内安装有球面支钉，球面支钉上安装有锁紧螺母，球面支钉的端部贴紧圆形支撑块，支撑块外侧套装有钢套，钢套端部固装有法兰，法兰通过连接件连接上机架支腿，沿钢套径向方向安装有剪断销。该径向支撑结构为刚性支撑结构，虽然能减小发电机组径向振动，但是存在减小发电机组径向振动效果较差，对混凝土基础要求较高，提高厂房土建设计难度的不足；因此，设计一种减小发电机组径向振动效果较好，对混凝土基础要求较低，降低厂房土建设计难度的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种减小发电机组径向振动效果较好，对混凝土基础要求较低，降低厂房土建设计难度的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构。

2、本实用新型的具体技术方案是：

3、一种水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，包括：机架支腿，径向支撑基础预埋件，两个内外分布的径向支撑架，阻尼垫，阻尼垫预压缩组件，径向预紧力加载装置；一个径向支撑架一端通过径向预紧力加载装置与机架支腿连接，另一个径向支撑架一端与径向支撑基础预埋件连接，阻尼垫置于两个径向支撑架的另一端之间，两个径向支撑架的另一端通过阻尼垫预压缩组件连接；径向支撑基础预埋件预埋在发电机混凝土坑的侧壁里。

4、作为优选，所述的径向支撑架包括：径向支撑管，两个与径向支撑管两端一一对应连接的支撑板；支撑板的形状为矩形。

5、作为优选，所述的位于一个径向支撑架另一端的支撑板设有环形槽，阻尼垫为置于环形槽中且与环形槽适配的阻尼垫圈；阻尼垫圈的材料为橡胶。

6、作为优选，所述的阻尼垫预压缩组件包括：多个预压缩螺栓，位于一个径向支撑架另一端的支撑板设有多个与预压缩螺栓一一对应的螺孔，位于另一个径向支撑架另一端的支撑板设有多个与预压缩螺栓一一对应的外通孔，阻尼垫圈设有多个与预压缩螺栓一一对应的内通孔；预压缩螺栓穿过外通孔和内通孔与螺孔螺接；预压缩螺栓沿阻尼垫圈周向分布。

7、作为优选，所述的径向预紧力加载装置包括：两个楔形键，两个设于机架支腿外端且与两个楔形键一一对应的竖向槽，两个设于一个径向支撑架一端的支撑板上且与竖向槽一一对应相对的竖向楔形槽；竖向楔形槽设有与楔形键的楔形面适配的斜面；楔形键插入竖向槽和竖向楔形槽中；竖向槽的横截面形状为矩形。

8、作为优选，所述的径向预紧力加载装置还包括：用于防止楔形键在发电机运行中松动脱出的压板；压板压住楔形键大端，压板与机架支腿连接；楔形键大端位于上端。

9、作为优选，所述的机架支腿装有支承住一个径向支撑架一端的支撑板下端的支座；支座的材料为角钢。

10、作为优选，所述的环形槽为矩形环形槽，阻尼垫圈为矩形阻尼垫圈；径向支撑管的截面形状为矩形。

11、为了确保发电机组冷态下稳定运行，所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构安装时，应对支撑进行必要的径向预紧力加载，安装步骤及径向预紧力加载方法如下：

12、1）首先将材料为橡胶的阻尼垫圈置于两个径向支撑架之间，并拧紧预压缩螺栓，让阻尼垫圈预先压缩到设计的厚度，锁紧预压缩螺栓以防止螺栓松动；

13、2）将连接好的两个径向支撑架一端放置于机架支腿的支座上，并将位于另一个径向支撑架一端的支撑板与预埋在发电机机坑混凝土里的径向支撑基础预埋件通过螺栓螺接；

14、3）将楔形键插入设于机架支腿上的竖向槽和设于一个径向支撑架一端的支撑板上的竖向楔形槽中，并打紧楔形键，边打紧边检查预压缩螺栓，直到预压缩螺栓开始要松动（此时，阻尼垫圈的压缩预紧力将全部由楔形键承受，预压缩螺栓再无预紧力），将多余的楔形键长度切割并安装压板，防止楔形键在以后的机组运行中松动跑出来，防止径向支撑不能有效的承载机架的径向载荷。

15、至此，阻尼式径向防振支撑安装结束，按设计要求的预紧力加载完成。

16、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，减小发电机组径向振动效果较好，对混凝土基础要求较低，降低厂房土建设计难度；相对传统的径向支撑而言，结构上引入了一种阻尼材料为橡胶的阻尼垫圈，这种阻尼材料具有对高频载荷承载能力高，而对低频载荷承载能力又比较弱的特点；由于发电机运行时机架（机架支腿）承受的径向载荷主要是由机组转动部件的机械不平衡力和发电机定转子气隙不均产生的偏心磁拉力组成，这两种载荷都和机组的转频有关，属于高频载荷；而机架的热膨胀作用力是随着温度的缓慢上升而逐渐增大的，因此这种载荷属于变化频率极低的载荷，采用这种阻尼材料能有效减小热膨胀对发电机混凝土基础的作用力；正是阻尼材料具有的这种特性，阻尼式径向防振支撑既能有效的承载机架的径向动载荷，又能减小机架热膨胀对土建设计的难度，同时这种径向支撑的结构也比较简单，大大有利于发电机的检修和维护。阻尼垫圈置于环形槽中，利于防止阻尼垫圈滑移。通过楔形键加载调整径向预紧力，调整方便。压板压住楔形键大端，压板与机架支腿连接，利于防止楔形键在发电机运行中松动脱出。机架支腿装有支承住一个径向支撑架一端的支撑板下端的支座，利于径向支撑架支座支承稳固。

技术特征：

1.一种水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，包括：机架支腿，其特征是，所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构还包括：径向支撑基础预埋件，两个内外分布的径向支撑架，阻尼垫，阻尼垫预压缩组件，径向预紧力加载装置；一个径向支撑架一端通过径向预紧力加载装置与机架支腿连接，另一个径向支撑架一端与径向支撑基础预埋件连接，阻尼垫置于两个径向支撑架的另一端之间，两个径向支撑架的另一端通过阻尼垫预压缩组件连接。

2.根据权利要求1所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的径向支撑架包括：径向支撑管，两个与径向支撑管两端一一对应连接的支撑板。

3.根据权利要求2所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的位于一个径向支撑架另一端的支撑板设有环形槽，阻尼垫为置于环形槽中且与环形槽适配的阻尼垫圈。

4.根据权利要求1所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的阻尼垫预压缩组件包括：多个预压缩螺栓，位于一个径向支撑架另一端的支撑板设有多个与预压缩螺栓一一对应的螺孔，位于另一个径向支撑架另一端的支撑板设有多个与预压缩螺栓一一对应的外通孔，阻尼垫圈设有多个与预压缩螺栓一一对应的内通孔；预压缩螺栓穿过外通孔和内通孔与螺孔螺接。

5.根据权利要求1所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的径向预紧力加载装置包括：两个楔形键，两个设于机架支腿外端且与两个楔形键一一对应的竖向槽，两个设于一个径向支撑架一端的支撑板上且与竖向槽一一对应相对的竖向楔形槽；竖向楔形槽设有与楔形键的楔形面适配的斜面；楔形键插入竖向槽和竖向楔形槽中。

6.根据权利要求5所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的径向预紧力加载装置还包括：用于防止楔形键在发电机运行中松动脱出的压板；压板压住楔形键大端，压板与机架支腿连接。

7.根据权利要求1或5或6所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的机架支腿装有支承住一个径向支撑架一端的支撑板下端的支座。

8.根据权利要求3所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，其特征是，所述的环形槽为矩形环形槽，阻尼垫圈为矩形阻尼垫圈。

技术总结
本技术涉及一种水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，包括：机架支腿，径向支撑基础预埋件，两个内外分布的径向支撑架，阻尼垫，阻尼垫预压缩组件，径向预紧力加载装置；一个径向支撑架一端通过径向预紧力加载装置与机架支腿连接，另一个径向支撑架一端与径向支撑基础预埋件连接，阻尼垫置于两个径向支撑架的另一端之间，两个径向支撑架的另一端通过阻尼垫预压缩组件连接；径向支撑基础预埋件预埋在发电机混凝土坑的侧壁里。所述的水轮发电机阻尼式径向防振支撑结构，减小发电机组径向振动效果较好，对混凝土基础要求较低，降低厂房土建设计难度。

技术研发人员：黄剑奎,王提军,何其东,钟伟,宗日盛,陈凌芝,朱荣华
受保护的技术使用者：浙江富春江水电设备有限公司
技术研发日：20230508
技术公布日：2024/1/15