立式异步电机大推力推导一体轴承结构制造技术

本发明专利技术涉及一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构，由推力轴承部分、导轴承部分、油冷却部分、高压油顶起部分、辅助部分五部分构成。本发明专利技术增加了高压油顶起油功能，使立式异步电机的推力提升至280吨；可正反转，并首次用于国内三代核电站循环水泵用三十六极立式异步电机。本发明专利技术在油冷却器断水15分钟内轴瓦及汽轮机油温度不会超过80℃，提高了推力系统可靠性。在设置通气过滤装置同时，还使密封等级达到IP55，并且在轴承室设有油混水探测装置，解决了传统油冷却器水管漏水不能及时发现处理的问题。本发明专利技术适用于三代核电大推力循环水泵立式异步电机的推力系统结构要求，可广泛用于核电、石化、海水淡化行业。

【技术实现步骤摘要】
立式异步电机大推力推导一体轴承结构
本专利技术涉及一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构。
技术介绍
立式异步电机一般推力小于50吨，极数不大于24极，电机起动时，推力轴承一般无高压油顶起功能。随着三代核电技术的发展，大型循环水泵用立式异步电机要求总推力280吨，极数三十六极，功率7700kW，可正反转，起停时有高压油顶起功能，推力平台在最大推力时轴向变形量小于0.15_。要求轴承在冷却水停止供应15分钟的时间内，轴瓦及汽轮机油不超过温升限制。轴承油冷却器的冷却管材质为白铜，以满足潮湿、盐雾的运行环境。轴承设有油混水探测装置，以便检测油冷却器是否漏水。设置通气过滤器，保持轴承室内部气压与外界大气压一致，以满足电机密封等级为IP55的技术要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可承受280吨大推力的推导一体轴承，轴承包含高压油顶起功能，并达到IP55的密封等级，特别在轴承油冷却器停止供水的15分钟内轴瓦及汽轮机油不超过安全的限定运行温度。本专利技术的技术方案:一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构，由推力轴承部分、导轴承部分、油冷却部分、高压油顶起部分、辅助部分五部分构成，上机架(I)为下探式结构，由六根立筋(21)分别于上环板(22)、中环板(23)、下环板(24)和外环板(25)构成，同时外层圆形侧板(26)构成轴承室(29)侧壁边界，上导轴承座(2)放置在上机架⑴的上环板(22)止口处，油混水探测装置(3)、通气过滤器(4)分别把合在上导轴承座(2)的小环板(27)螺孔上，接触式绝缘型双层油挡(5)安装在上导轴承座(2)上部，使轴承达到要求的IP55密封等级，上导轴瓦(8)放置在球面支柱(9)前面，球面支柱(9)放置在上导轴承座(2)内面完成定位，油冷却器(17)固定在上机架(I)的中环板(23)之上，油液位计(20)通过外层圆形侧板(26)的连接法兰(28)与轴承室(29)相通，高压油顶起(18) —端连接轴承室(29)内取油，轴承室(29)连通高压油泵(30)及分流管(32)，分流管(32)另一端连通推力瓦(11)，外层圆形侧板(26)连接取样接头(31)。本专利技术推力轴承部分负责整体泵组的推力支持功能；导轴承部分负责泵组轴系的水平限位功能；油冷却器部分负责将推力轴承和导轴承摩擦生成的热损耗导出系统，以保障系统工作在安全温度范围内；高压油顶起部分负责在循泵机组启停机时顶起推力部分，以保障推力部分的油膜可靠建立；辅助部分负责检测油冷却器是否在轴承室内漏水，保证高密封等级的情况下保障轴承内外气压平衡，同时还要设有提取轴承室底部油品试样的油管阀门，以便定期检测轴承室内汽轮机油的品质。推力轴承部分主要负责系统刚度支撑。上机架(I)的特殊六腿下探立筋结构，使得系统的轴向形变得到有效控制。环键(6)具有轴向锁定限位功能，同时可以通过磨环键[6]面来找轴系的摆度。推力头(7)通过推力油膜将系统的推力及转子自重传最终传给上机架(I)，推力头侧面开径向孔，下部孔具有油泵的功能使得冷却油获得推力以形成油路，上部孔具有连通推力头内外部大气压的作用，可以抑制推力头(7)内部的汽轮机油上爬，推力头(7)侧面兼作导轴承滑转子功能。镜板(10)主要负责承接推力头(7)传来的推力负荷，同时在与推力头(7)接触面设立4道密封条(34)，以防止汽轮机油渗入镜板(10)与推力头(7)之间，通过控制镜板(10)厚度，使其在最大负荷时的形变小于油膜厚度，防止产生局部干磨。推力瓦(11)为巴氏合金瓦结构，Q235钢还上覆盖巴氏合金(ZSnSbllCu6)；通过计算控制推力瓦(11)内外圆的最大轴向变形，以保证油膜顺利建立；此外还要考虑在冷却水断掉15分钟内推力瓦(11)和上导轴瓦⑶温升控制在80°C，保证巴氏合金(ZSnSbllCu6)正常工作。限位螺钉(12)和限位块(13)分别在推力瓦(11)内圆和外圆对推力瓦(11)进行径向限位，托盘(14)对推力瓦(11)进行轴向限位，在推力头(7)抬起IOmm时，仅仅拆掉限位块(13)，即可方便地将推力瓦(11)抽出检修。托盘(14)的形变在强度合理范围内可以尽量放大，通过降低托盘(14)的刚度，以保证推力瓦(11)的形变尽量小。支柱螺钉(15)承担推力的传递及各个推力瓦(11)水平高度的调整功能，其顶部设有半径为SRlOOOmm的球面结构，使其与托盘(14)在接触时，允许微小的自调整。推力轴承座(16)主要负责固定支柱螺钉(15)，使推力负荷进一步传递至上机架(I)。锁定板(19)可以固定支柱螺钉(15)的高度，锁定支柱螺钉(15)，使其无法轴向窜动。导轴承部分主要负责轴系的径向定位，承担转子残余不平衡引起的径向力和磁拉力作用。上导轴承座(2)负责固定上导轴瓦(8)与球面支柱(9)，同时提供接触式绝缘型双层油挡(5)把合空间。上导轴瓦(8)也是巴氏合金瓦结构,钢还上覆盖4mm厚巴氏合金(ZSnSbllCu6)。球面支柱(9)主要完成上导轴瓦(8)固定，在装配调整时，在导轴瓦(8)与球面支柱(9)之间可以增加调整薄片，进而改变径向的限位值。油冷却部分主要负责推力轴承与导轴承的摩擦损耗导出功能，此部还要满足冷却水停止供应15分钟中，轴承室(29)内的汽轮机油温升不超过上导轴瓦(8)和推力瓦(11)表面巴氏合金(ZSnSbllCu6)80°C的稳定运行温度；油冷却器(17)水管使用白铜材质，以适合临海的湿热盐环境的防护要求；油冷却器(17)设双层稳油板，即可隔离冷热油区域，又可平抑油面的上爬，对漏油有一定的抑制作用。高压油顶起部分主要负责启停机时推力系统的油膜顺利建立。通过高压油取油回路从轴承室提取汽轮机油，经高压油泵(30)送往高压油管，高压油管在轴承室(29)内分为8路，分别进入对应的推力瓦(11)，以形成4MPa至8MPa的顶起油压，系统最大工作油压14MPa。辅助部分主要负责漏水检测、气压平衡、油品品质检测的作用。在轴承室(29)上盖处设有油混水探测装置(3)，可以在油冷器(17)漏水时发出警报，以触发停机保护，改变以往仅仅通过溢油管流出量判断漏水。在上导轴承座(2)的小环板(27)处开有气孔，同时加设了通气过滤器(4)，以保障整个轴承内部与外部的大气压相通，抑制油面因气压不平衡上爬，通气过滤器(4)和接触式绝缘型双层油挡(5)使得轴承室(29)满足IP55的密封等级，降低了轴承运行对环境的污染，提高轴承系统的可靠性。油液位计(20)可以实时检测汽轮机油面是否处于上导轴瓦(9)的中间，并带有汽轮机油液面高度的电信号输出功能。本专利技术提供的立式异步电机大推力推导一体轴承结构，可以保证在大推力、大转矩情况下，推力平台具有良好的刚度和小于0.15_微小的轴向变形，导轴承可以完成径向的限位及轴系摆度调整，在启停机时提供4MPa至SMPa高压油顶起功能，以便顺利建立推力油膜，同时，在保证轴承室的密封IP55密封等级的同时下，还要保持轴承室内外的气压保持平衡，油冷却器设置两层稳油板，可以进一步抑制油面的波动，降低漏油风险。本专利技术突破了以往小推力无高压油循泵电机推力支撑结构，降低了轴向跨距，开拓了大型立式异步电机承受280T推力及14MPa高压油顶起的新构架。大推力立式异步电机需要尽量压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构，其特征是：由推力轴承部分、导轴承部分、油冷却部分、高压油顶起部分、辅助部分五部分构成，上机架(1)为下探式结构，由六根立筋(21)分别于上环板(22)、中环板(23)、下环板(24)和外环板(25)构成，同时外层圆形侧板(26)构成轴承室(29)侧壁边界，上导轴承座(2)放置在上机架(1)的上环板(22)止口处，油混水探测装置(3)、通气过滤器(4)分别把合在上导轴承座(2)的小环板(27)螺孔上，接触式绝缘型双层油挡(5)安装在上导轴承座(2)上部，使轴承达到要求的IP55密封等级，上导轴瓦(8)放置在球面支柱(9)前面，球面支柱(9)放置在上导轴承座(2)内面完成定位，油冷却器(17)固定在上机架(1)的中环板(23)之上，油液位计(20)通过外层圆形侧板(26)的连接法兰(28)与轴承室(29)相通，高压油顶起(18)一端连接轴承室(29)内取油，轴承室(29)连通高压油泵(30)及分流管(32)，分流管(32)另一端连通推力瓦(11)，外层圆形侧板(26)连接取样接头(31)。

【技术特征摘要】
1.一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构，其特征是:由推力轴承部分、导轴承部分、油冷却部分、高压油顶起部分、辅助部分五部分构成，上机架(I)为下探式结构，由六根立筋(21)分别于上环板(22)、中环板(23)、下环板(24)和外环板(25)构成，同时外层圆形侧板(26)构成轴承室(29)侧壁边界，上导轴承座(2)放置在上机架(I)的上环板(22)止口处，油混水探测装置(3)、通气过滤器(4)分别把合在上导轴承座(2)的小环板(27)螺孔上，接触式绝缘型双层油挡(5)安装在上导轴承座(2)上部，使轴承达到要求的IP55密封等级，上导轴瓦(8)放置在球面支柱(9)前面，球面支柱(9)放置在上导轴承座(2)内面完成定位，油冷却器(17)固定在上机架(I)的中环板(23)之上，油液位计(20)通过外层圆形侧板(26)的连接法兰(28)与轴承室(29)相通，高压油顶起(18) —端连接轴承室(29)内取油，轴承室(29)连通高压油泵(30)及分流管(32)，分流管(32)另一端连通推力瓦(11)，外层圆形侧板(26)连接取样接头(31)。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟光，李伟，张金慧，付嵩，李藏雪，王泽宇，高明会，陈卫杰，
申请(专利权)人：哈尔滨电气动力装备有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23