推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及抽水蓄能電站中水電機組的推力軸承降溫技術(shù)，尤其涉及一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]推力軸承是水電機組的重要工作部件，依靠軸承鏡板推力頭與推力瓦間極薄的楔形油膜的高壓產(chǎn)生軸向推力，支撐整個轉(zhuǎn)動系的重力及水推力。推力瓦的摩擦面目前廣泛采用巴氏合金，而巴氏合金熔點較低，國家規(guī)范要求在正常運行工況下，推力軸承巴氏合金瓦的最高溫度測量值應(yīng)不超過80°C。隨著抽水蓄能機組容量的增加，推力軸承推力瓦瓦溫過高的問題越來越突出，目前已投產(chǎn)的多家大型抽水蓄能電站均不同程度的超過了這一限值。
[0003]抽水蓄能作為目前最佳的儲能電源，可將電網(wǎng)負(fù)荷低時的多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰實際的高價值電能，還適用于調(diào)峰、調(diào)相、穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，并且具有事故備用、提高電力系統(tǒng)中火電、核電效率的功能。按照國家發(fā)展規(guī)劃，到2025年，抽水蓄能總裝機容量要達到10000萬千瓦，目前已投產(chǎn)約為3000萬千瓦，因此未來10年將是抽水蓄能電站建設(shè)的高峰時期。目前發(fā)電電動機推力軸承推力瓦溫度過高的問題已經(jīng)成為電站安全穩(wěn)定運行、機組單機容量進一步提升的一個制約因素。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中采用常規(guī)的導(dǎo)瓦自泵式循環(huán)冷卻方式，該技術(shù)中冷卻潤滑油在推力頭911的旋轉(zhuǎn)帶動下進入推力瓦921與推力頭911下端面之間的油膜中，對推力瓦921、推力頭911進行降溫，經(jīng)摩擦升溫后的潤滑油在導(dǎo)軸承93自形成的導(dǎo)瓦泵的吸力作用下流入導(dǎo)瓦931油膜間隙并進入導(dǎo)瓦的中空內(nèi)部，然后通過導(dǎo)軸承93底部出油管94循環(huán)至油水換熱器95，經(jīng)降溫后從冷油管96噴出繼續(xù)進行推力瓦921、推力頭911的降溫冷卻。該技術(shù)中，推力頭911旋轉(zhuǎn)帶動冷油從油膜進油邊升溫后，從出油邊流出。由于潤滑油流動邊界層的存在，部分熱油直接流入旋轉(zhuǎn)方向相鄰下塊推力瓦油膜，使下塊推力瓦瓦油膜的進油溫度較高，導(dǎo)致推力瓦的溫度也較高，進而導(dǎo)致冷卻效果不佳，造成機組運行穩(wěn)定性差、機組單機容量受限。
[0005]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)，能夠有效降低水電機組推力軸承運行溫度，提高機組運行的穩(wěn)定性，從而解除推力瓦溫度過高對于機組單機容量提升的限制，降低水電建設(shè)工程投資。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)，其中，推力軸承套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上并位于推力頭下方的位置，所述推力軸承的上端面與推力頭下端面相抵靠，所述推力軸承內(nèi)部設(shè)有多塊推力瓦，所述每兩塊推力瓦之間設(shè)有推力瓦油槽；導(dǎo)瓦內(nèi)部中空并周向安裝于導(dǎo)軸承中，所述導(dǎo)軸承套設(shè)于推力頭下部外側(cè)，所述導(dǎo)瓦內(nèi)表面設(shè)置有泵槽，所述導(dǎo)軸承底部還設(shè)有出油管，所述出油管出口端連接有換熱器，所述換熱器出口連接有增壓泵，所述增壓泵通過管路連接有多個噴管，各所述噴管分別自所述推力軸承內(nèi)側(cè)徑向向外插入所述各推力瓦油槽中，各所述噴管上相對的兩側(cè)分別設(shè)置有第一支管簇和第二支管簇。
[0008]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第一支管簇包括多個平行均布的第一支管，所述第二支管簇包括多個平行均布的第二支管，每個所述第一支管和第二支管出口分別傾斜向上，與水平面構(gòu)成第一夾角；每個所述第一支管指向所述推力瓦油槽的一側(cè)，每個所述第二支管指向所述推力瓦油槽的另一側(cè)。
[0009]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第一支管和第二支管分別沿所述噴管插入所述推力瓦油槽的方向向外傾斜設(shè)置，并與所述噴管的軸向呈第二夾角。
[0010]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第一支管和第二支管的數(shù)量是四至八個，所述第二夾角為45°至60°。
[0011]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述換熱器是油水換熱器。
[0012]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述推力軸承、導(dǎo)軸承、轉(zhuǎn)軸和推力頭均架設(shè)于支架上。
[0013]由上所述，本實用新型提供的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有如下有益效果:
[0014](I)本實用新型的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)在推力瓦油槽中設(shè)置噴管，通過第二支管簇對油膜出油邊射流，破壞推力頭流動表面邊界層，使附著在推力頭上的熱油脫離，從而降低推力頭表面流動邊界層的油溫；
[0015](2)本實用新型的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)針對冷熱油摻混后，推力瓦油膜進油邊油溫較高的問題，通過第一支管簇對油膜進油邊射流，從而使油水換熱器流出的冷油直接噴射至推力瓦進油邊倒角處，直接降低油膜進油溫度；
[0016](3)本實用新型的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)有效降低推力軸承運行溫度后，提高了機組運行穩(wěn)定性，解除了推力瓦溫度過高對于機組單機容量提升的限制，進而降低水電建設(shè)工程投資。
【附圖說明】
[0017]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0018]圖1:為常規(guī)的導(dǎo)瓦自泵式循環(huán)冷卻方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2:為本實用新型的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3:為本實用新型的推力瓦油槽及噴管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0022]如圖2所示，本實用新型的推力軸承導(dǎo)瓦自泵式外循環(huán)射流循環(huán)冷卻系統(tǒng)100中，轉(zhuǎn)軸I的頂部設(shè)置有推力頭11，推力軸承2套設(shè)于轉(zhuǎn)軸I上并位于推力頭11下方的位置，推力軸承2的上端面與推力頭11下端面抵靠，推力軸承2內(nèi)部設(shè)有多塊推力瓦21，每兩塊推力瓦21之間設(shè)置有推力瓦油槽22 ;導(dǎo)瓦31周向安裝于導(dǎo)軸承3中，導(dǎo)軸承3套設(shè)于推力頭11下部外側(cè)，導(dǎo)瓦31內(nèi)表面設(shè)置有泵槽(現(xiàn)有技術(shù))，推力頭11相對導(dǎo)軸承31高速旋轉(zhuǎn)時通過泵槽形成導(dǎo)瓦自泵(現(xiàn)有技術(shù))，導(dǎo)瓦自泵作為潤滑油循環(huán)的動力；在導(dǎo)軸承3底部還設(shè)有出油管4，導(dǎo)瓦自泵導(dǎo)出的熱的潤滑油在導(dǎo)軸承3底部匯集進入出油管4中，出油管4出口端連接有換熱器5，在本實施方式中，換熱器5是油水換熱器；潤滑油在換熱器5中完成降溫冷卻，換熱器5出口連接有增壓泵6，增壓泵6通過管路連接有多個噴管7，噴管7的數(shù)量與推力瓦油槽22數(shù)量相同，各噴管7分別自推力軸承2內(nèi)側(cè)徑向向外插入各推力瓦油槽22中，各噴管7上相對的兩側(cè)分別設(shè)置有第一支管簇71和第