一种组合推力轴承的外部供油系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种组合推力轴承的外部供油系统，包括高位油箱、供油泵、推力瓦注油装置、导轴承瓦注油装置和油槽，所述油槽、供油泵、高位油箱和推力瓦注油装置通过管道连接成推力瓦循环供油回路，所述油槽、供油泵、高位油箱和导轴承瓦注油装置通过管道连接成导轴承瓦循环供油回路。本实用新型不仅能够在发电机组正常运行时持续工作，消除搅油损耗，还能够在供油泵停止工作时继续供油，避免干摩擦发生，保障发电机组稳定可靠的运行。
【专利说明】一种组合推力轴承的外部供油系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于滑动轴承【技术领域】，尤其涉及一种组合推力轴承的外部供油系统，适用于抽水蓄能发电电动机组与普通水轮发电机组。
【背景技术】
[0002]组合推力轴承是发电机组的重要组成部分，它起到支撑整个发电机重量的作用，其运行的安全性与可靠性直接关系到整个水轮发电机组的安全稳定运行。导轴承瓦和推力瓦都是推力轴承中的重要部件。
[0003]现有技术中，推力轴承主要由镜板、推力瓦、导轴承瓦和轴承推力头构成，镜板与推力瓦均位于导轴承瓦下方，推力瓦与镜板配合用于支撑发电机组的轴向负荷，导轴承瓦与轴承推力头配合用于限制机组转动的径向摆动。
[0004]目前，推力轴承的润滑供油方式主要采用浸泡润滑或直接供油润滑。
[0005]浸泡润滑是指预先向油槽内注入润滑油，使镜板、推力瓦、导轴承瓦和轴承推力头均浸泡在润滑油中。工作时，轴承推力头及镜板转动，带动润滑油在推力头与导轴承瓦之间和镜板与推力瓦之间形成油楔。但在实际使用过程中，由于推力瓦、导轴承瓦、镜板和轴承推力头均浸泡在润滑油中，而润滑油的粘度较大，这就导致机组在高速运行时，会产生很大的附加搅油损耗，从而降低了发电机运行效率。
[0006]直接供油润滑是指在推力瓦或导轴承瓦的进油边设置喷嘴或开设出油腔，使冷润滑油直接进入瓦块工作面。但这种供油方法在供油时，镜板工作面和轴承推力头仍然浸泡在润滑油中，仍然会因为润滑油粘度较大而产生很大的附加搅油损耗。
[0007]直接供油润滑是指在推力瓦或导轴承瓦的进油边设置喷嘴或开设出油腔，使冷润滑油直接进入瓦块工作面。但这种供油方法需要高压油泵持续供油，而当高压油泵发生故障停止运行时，瓦块的供油中断，将导致推力瓦与镜板，或导轴承瓦与轴承推力头之间失去油膜的支撑，容易出现烧瓦现象，推力轴承的使用安全性低。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，一种组合推力轴承的外部供油系统。本实用新型不仅能够消除发电机组在正常运行时产生的搅油损耗，还能够在供油泵停止工作时继续供油，避免干摩擦发生，保障发电机组稳定可靠的运行。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0010]一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:包括高位油箱、供油泵、推力瓦注油装置、导轴承瓦注油装置和油槽，所述油槽、供油泵、高位油箱和推力瓦注油装置通过管道连接成推力瓦循环供油回路，所述油槽、供油泵、高位油箱和导轴承瓦注油装置通过管道连接成导轴承瓦循环供油回路。
[0011]所述高位油箱上部连接有单吸阀和单向排气阀，下部设置有回油管和排油总管，所述高位油箱通过排油总管分别与推力瓦注油装置和导轴承瓦注油装置连接，所述高位油箱通过回油管与油槽连接，所述供油泵连接在回油管上。
[0012]所述供油泵与高位油箱之间设置有油冷器。
[0013]所述推力瓦注油装置包括与排油总管连接的推力瓦供油环管，所述推力瓦供油环管上设置有多根喷油支管，所述喷油支管设置在推力瓦的进油边；所述导轴承瓦注油装置包括与排油总管连接的导轴承瓦供油环管，所述导轴承瓦供油环管上设置有多根喷油支管，所述喷油支管设置在导轴承瓦的进油边。
[0014]所述同一导轴承瓦的进油边和出油边均设置有喷油支管，所述同一推力瓦的进油边和出油边均设置有喷油支管。
[0015]所述单吸阀与高位油箱之间设置有空气过滤网。
[0016]采用本实用新型的优点在于:
[0017]一、本实用新型中，通过高位油箱组成的推力瓦循环供油回路和导轴承瓦循环供油回路，不仅能够单独对推力瓦和导轴承瓦供油，还能够在正常供油时使油槽内的液位降至推力瓦下部，即镜板、推力瓦、导轴承瓦和轴承推力头在推力轴承正常运行时均不会浸泡在润滑油中，解决了现有技术中推力轴承在工作时必须浸泡在润滑油内的问题，不仅能够避免产生搅油损耗，还有利于提高机组的运行效率。当供油泵因故障或断电而停止工作时，高位油箱内的润滑油通过推力瓦注油装置和导轴承瓦注油装置回流至油槽内，使镜板、推力瓦、导轴承瓦和轴承推力头浸泡在润滑油中，这样就能够避免推力瓦与镜板之间、导轴承瓦与推力头之间发生干摩擦，从而避免发生因断油而引起的烧瓦现象，有利于提高使用安全性。
[0018]二、本实用新型中，所述高位油箱上部连接有单吸阀和单向排气阀，通过单吸阀和单向排气阀的配合，保证高位油箱内具有一定的压力，使高位油箱内的冷润滑油能够持续地、快速地对轴承供油，进而使推力瓦与镜板之间、导轴承瓦与推力头之间的冷油进入速度更快，有利于降低瓦块的工作温度。
[0019]三、本实用新型中，所述供油泵与高位油箱之间设置有油冷器，通过油冷器能够使进入高位油箱的热油变成冷油，既保证了润滑油的循环使用，又保证了冷油供给，具有结构简单和成本低廉的优点。
[0020]四、本实用新型中，所述推力瓦和导轴承瓦均通过带喷油支管的供油环管供油，既解决了现有技术中搅油损耗的问，又具有供油速度快和供油效果好的优点，能够有效避免烧瓦现象的发生。
[0021]五、本实用新型中，所述同一导轴承瓦的进油边和出油边均设置有喷油支管，所述同一推力瓦的进油边和出油边均设置有喷油支管，该结构不仅适用于普通水轮发电机组，还适用于抽水蓄能发电电动机组，当用于抽水蓄能发电电动机组时，无论机组是正转还是反转，通过设置在同一推力瓦/导轴承瓦进油边和出油边的喷油支管，都有相应的喷油支管能够保证推力瓦/导轴承瓦的冷油进油，使得润滑油能够直接作用于推力瓦和导轴承瓦的工作面。
[0022]六、本实用新型中，所述单吸阀与高位油箱之间设置有空气过滤网，通过空气过滤网能够防止灰尘和杂质等进入高位油箱，保证润滑油的品质更好。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型中供油泵正常运行时的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型中供油泵停止运行时的结构示意图；
[0025]图3为本实用新型中高位油箱的结构示意图；
[0026]图4为本实用新型实施例1中推力瓦的供油结构示意图；
[0027]图5为本实用新型实施例1中导轴承瓦的供油结构示意图；
[0028]图6为本实用新型实施例2中推力瓦的供油结构示意图；
[0029]图7为本实用新型实施例2中导轴承瓦的供油结构示意图；
[0030]图中的标记为:1、高位油箱，2、油冷器，3、供油泵，4、回油管，5、排油总管，6、导轴承瓦供油环管，7、推力瓦供油环管，8、油槽，9、导轴承瓦，10、推力瓦，11、喷油支管，12、单吸阀，13、单向排气阀，14、供油口，15、排油口。
【具体实施方式】
[0031]实施例1
[0032]一种组合推力轴承的外部供油系统，包括高位油箱1、供油泵3、推力瓦注油装置、导轴承瓦注油装置和油槽8，所述油槽8、供油泵3、高位油箱I和推力瓦注油装置通过管道连接成推力瓦10循环供油回路，所述油槽8、供油泵3、高位油箱I和导轴承瓦注油装置通过管道连接成导轴承瓦9循环供油回路。
[0033]本实施例中，所述高位油箱I下部设置有供油口 14和排油口 15，所述供油口 14上连接有回油管4，所述排油口 15上连接有排油总管5，所述高位油箱I通过回油管4与油槽8连接，所述供油泵3连接在回油管4上；所述推力瓦注油装置包括与排油总管5连接的推力瓦供油环管7，所述推力瓦供油环管7固定在推力瓦10外径侧，推力瓦供油环管7上设置有多根喷油支管11，多根喷油支管11设置在多块推力瓦10的进油边；所述导轴承瓦注油装置包括与排油总管5连接的导轴承瓦供油环管6，所述导轴承瓦供油环管6固定设置在导轴承瓦9的外径侧，导轴承瓦供油环管6上设置有多根喷油支管11，多根喷油支管11对应设置在多块导轴承瓦9的进油边。由于导轴承瓦供油环管6上喷油支管11仅仅设置在导轴承瓦9的进油边，推力瓦供油环管7上的喷油支管11仅仅设置在推力瓦10的进油边，因此该结构主要适用于机组不需要正反转的普通水轮发电机组。
[0034]进一步的，所述供油泵3与高位油箱I之间设置有油冷器2，油冷器2能够吸收进入高位油箱I的润滑油的热量，使润滑油变冷后进入高位油箱I。
[0035]本实施例中，所述高位油箱I上部连接有单吸阀12和单向排气阀13。其中，单向排气阀13能够在供油泵3正常运行时使高位油箱I内保持一定的压力，使高位油箱I的排油量与供油量保持平衡，从而使推力轴承在正常工作时油槽8内的润滑油液位位于推力瓦10下部，能够避免发生搅油损耗；而单吸阀12能够在供油泵3掉电或停止运行时增大高位油箱I内的压力，使高位油箱I能够像供油泵3在正常运行一样继续以原排油量向推力轴承瓦和导轴承瓦9供油，当高位油箱I内的润滑油完全排放至油槽8内时，就能够使镜板、推力瓦10、导轴承瓦9和轴承推力头均浸泡在润滑油中，从而能够像现有技术中的浸泡供油一样为推力轴承供油，保障推力轴承安全可靠的运行。
[0036]本实施例中，所述排油总管5通过三通接头分别与推力瓦供油环管7和导轴承瓦供油环管6连接。
[0037]本实施例中，所述高位油箱I上部开设有带法兰的接口，所述单吸阀12与高位油箱I通过法兰连接。进一步的，所述单吸阀12与高位油箱I之间设置有空气过滤网，防止外界灰尘和杂质进入高位油箱1，保证高位油箱I内润滑油的品质更好。
[0038]本实施例中，所述喷油支管11优选采用在支管上连接喷嘴实现喷油，但并不局限于上述设置方式，例如还可以在喷油支管11上开设出油缝隙。
[0039]本实施例中，所述单向排气阀13与油槽8连接，这样，在高位油箱I内的润滑油过多时，可通过单向排气阀13回流至油槽8内。
[0040]本实施例中，开始供油时，首先向油槽8内注入一定量的冷润滑油，使导轴承瓦9和轴承推力头浸泡在润滑油中，由于推力瓦10和镜板位于导轴承瓦9下方，因此推力瓦10和镜板也浸泡在润滑油中。循环供油回路运行时，供油泵3将油槽8内的润滑油经油冷器2后泵入高位油箱1，供油泵3的泵入量大于高位油箱I的排出量。且在泵入过程中，单吸阀12关闭，高位油箱I中的空气由单向排气阀13排出。随着高位油箱I内的润滑油逐渐增多，高位油箱I的内部气压逐渐大于外部气压，在压力的作用下，高位油箱I排油量逐渐增大，直至与供油泵3的泵入量相同。此时高位油箱I内的压力达到平衡，油槽8内的润滑油液位位于推力瓦10底部下方，推力轴承处于正常工作状态，这样，轴承推力头和镜板在转动过程不会产生搅油损耗。当供油泵3发生故障或掉电停止运行时，供油泵3不再向高位油箱I泵入润滑油，由于重力的缘故，排油口 15能够继续向推力轴承供应润滑油；并且，当高位油箱I内的润滑油排放至一定量时，高位油箱I的内部气压低于外部气压,此时单吸阀12开启，空气补入高位油箱1，在外界压力的作用下，高位油箱I内的润滑油仍然能够以与原供油泵3泵入量相同的出油量完全地排放至油槽8内，当高位油箱I排空时，轴承推力头、镜板、导轴承瓦9和推力瓦10均浸泡在润滑油内，这样就能够保证推力轴承安全可靠的运行，轴承不会断油而引起烧瓦。
[0041]实施例2
[0042]本实施例与上述实施例基本相同，主要区别在于:所述同一导轴承瓦9的进油边和出油边均设置有喷油支管11 (即任意相邻两导轴承瓦9之间设置有两根喷油支管11，该两根喷油支管11分别设置在前一导轴承瓦9的出油边和后一导轴承瓦9的进油边)，所述同一推力瓦10的进油边和出油边均设置有喷油支管11 (即任意相邻两推力瓦10之间设置有两根喷油支管11，该两根喷油支管11分别设置在前一推力瓦10的出油边和后一推力瓦10的进油边)。由于导轴承瓦9和推力瓦10的进油边和出油边均设置有喷油支管11，因此该结构既适用于普通水轮发电机组，又适用于机组可正反转的抽水蓄能机组。当该结构用于抽水蓄能机组时，可根据机组的正反转控制相应的喷油支管11喷油。例如，当机组正转时，原进油边的喷油支管11喷油，原出油边的喷油支管11不喷油，当机组反转时，原进油边的喷油支管11停止喷油，原出油边的喷油支管11开始喷油。
[0043]本实用新型的工作原理为:当供油泵3正常工作时，供油泵3通过回油管4将油槽8内的润滑油泵入高位油箱I内，在泵入过程中，油冷器2使进入高位油箱I的润滑油变成冷油，高位油箱I内的润滑油通过排油总管5和三通接头分流进入导轴承瓦供油环管6和推力瓦供油环管7，导轴承瓦供油环管6通过喷油支管11向导轴承瓦9的进油边喷油，推力瓦供油环管7通过喷油支管11向推力瓦10的进油边喷油。当供油泵3因故障或断电停止工作时,通过单吸阀12能够使高位油箱I内保持一定的压力，从而使高位油箱I内的润滑油能够快速完全地排放至推力轴承内，这样就能够保证推力轴承安全可靠的运行，轴承不会断油而引起烧瓦。
【权利要求】
1.一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:包括高位油箱〔0、供油泵(3).推力瓦注油装置、导轴承瓦注油装置和油槽(8),所述油槽(8).供油泵(3).高位油箱(1)和推力瓦注油装置通过管道连接成推力瓦(10)循环供油回路，所述油槽(8^供油泵(3^高位油箱(1)和导轴承瓦注油装置通过管道连接成导轴承瓦(9)循环供油回路。
2.如权利要求1所述的一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:所述高位油箱(1)上部连接有单吸阀(12)和单向排气阀(13),下部设置有回油管(4)和排油总管(5),所述高位油箱(1)通过排油总管(5)分别与推力瓦注油装置和导轴承瓦注油装置连接，所述高位油箱(1)通过回油管(4)与油槽(8)连接，所述供油泵(3)连接在回油管(4)上。
3.如权利要求1所述的一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:所述供油泵(3)与高位油箱(1)之间设置有油冷器(之)。
4.如权利要求1所述的一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:所述推力瓦注油装置包括与排油总管(5)连接的推力瓦供油环管(7),所述推力瓦供油环管(7)上设置有多根喷油支管(11),所述喷油支管(11)设置在推力瓦(10 )的进油边；所述导轴承瓦注油装置包括与排油总管(5)连接的导轴承瓦供油环管(6),所述导轴承瓦供油环管(6)上设置有多根喷油支管(11),所述喷油支管(11)设置在导轴承瓦(9)的进油边。
5.如权利要求1所述的一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:所述同一导轴承瓦(9)的进油边和出油边均设置有喷油支管(11),所述同一推力瓦(10)的进油边和出油边均设置有喷油支管〔10。
6.如权利要求2所述的一种组合推力轴承的外部供油系统，其特征在于:所述单吸阀(12)与高位油箱(1)之间设置有空气过滤网。
【文档编号】F16C33/02GK204164174SQ201420507799
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】杨仕福, 廖毅刚, 徐建伟, 赵永智 申请人:东方电气集团东方电机有限公司