專利名稱：一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
如圖1所示，臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)、主軸、推力軸承、發(fā)電機(jī)、后導(dǎo)軸承和飛輪，主軸架設(shè)在推力軸承和后導(dǎo)軸承上；所述的水輪機(jī)包括進(jìn)水管、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、蝸殼、尾水管、頂蓋和底環(huán)，進(jìn)水管由多段壓力鋼管通過法蘭連接構(gòu)成，末端壓力鋼管與所述的水輪機(jī)蝸殼相連接，所述的水輪機(jī)蝸殼設(shè)置在頂蓋的外側(cè)，頂蓋的上內(nèi)設(shè)置有固定導(dǎo)葉裝置，固定導(dǎo)葉裝置的一端連接蝸殼，所述的轉(zhuǎn)輪設(shè)置在頂蓋和底環(huán)構(gòu)成的轉(zhuǎn)輪腔體內(nèi)，固定導(dǎo)葉裝置的另一端連接轉(zhuǎn)輪腔體；所述的導(dǎo)葉設(shè)置在固定導(dǎo)葉裝置內(nèi)由所述的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)控制，尾水管連接轉(zhuǎn)輪腔體的出水口 ；所述的主軸的一端與轉(zhuǎn)輪相連接，主軸的中間段驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，另一端與飛輪相連接，所述的推力軸承的右端設(shè)有鏡板，鏡板固定設(shè)置在主軸上，鏡板的一側(cè)設(shè)有推力瓦與所述的鏡板相配合。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿主軸方向的一個(gè)軸向推力，通過主軸上的鏡板傳遞給推力瓦，隨著水輪機(jī)導(dǎo)葉開度的加大和發(fā)電機(jī)負(fù)荷的增加，推力瓦的受力也逐漸增加而導(dǎo)致瓦溫升高，最終引起燒瓦事故。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組普遍存在的軸承瓦溫高、運(yùn)行中易燒瓦的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，使該型水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)能減少水輪機(jī)產(chǎn)生的水推力，進(jìn)而降低機(jī)組推力軸承瓦溫，減少事故率，保證機(jī)組的正常運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:
一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，該水輪發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)、主軸、推力軸承、發(fā)電機(jī)、后導(dǎo)軸承和飛輪，主軸架設(shè)在推力軸承和后導(dǎo)軸承上；所述的水輪機(jī)包括進(jìn)水管、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、蝸殼、尾水管、頂蓋和底環(huán)，進(jìn)水管由多段壓力鋼管通過法蘭連接構(gòu)成，末端壓力鋼管與所述的蝸殼相連接，所述的蝸殼設(shè)置在頂蓋的外側(cè)，頂蓋內(nèi)設(shè)置有固定導(dǎo)葉裝置，固定導(dǎo)葉裝置的一端連接蝸殼7。所述的轉(zhuǎn)輪設(shè)置在頂蓋和底環(huán)構(gòu)成的轉(zhuǎn)輪腔體內(nèi)，固定導(dǎo)葉裝置的另一端連接轉(zhuǎn)輪腔體；所述的導(dǎo)葉設(shè)置在固定導(dǎo)葉裝置內(nèi)由所述的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)控制，尾水管連接轉(zhuǎn)輪腔體的出水口 ；所述的主軸的一端與轉(zhuǎn)輪相連接，主軸的中間段驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，另一端與飛輪相連接，所述的推力軸承的右端設(shè)有鏡板，鏡板固定設(shè)置在主軸上，鏡板的一側(cè)設(shè)有推力瓦與所述的鏡板相配合；所述的轉(zhuǎn)輪腔體在固定導(dǎo)葉裝置位置的兩側(cè)分別設(shè)置有上冠梳齒密封環(huán)和下環(huán)梳齒密封環(huán)，所述的轉(zhuǎn)輪包括下環(huán)和上冠，下環(huán)和上冠通過葉片相連接，所述的上冠的中部設(shè)有泄水錐與所述主軸固定連接，上冠的外端面與所述的上冠梳齒密封環(huán)相配合，所述的下環(huán)為環(huán)形構(gòu)件，下環(huán)的外端面與所述的下環(huán)梳齒密封環(huán)相配合，并所述的底環(huán)位于出水口的內(nèi)側(cè)位置設(shè)置有第一擋水止漏環(huán)，所述的下環(huán)的側(cè)端面與第一擋水止漏環(huán)相配合，在所述的下環(huán)與底環(huán)以之間形成推力水腔；所述的末端壓力鋼管上設(shè)有出水孔，出水孔上連接設(shè)有壓力管道，所述的底環(huán)在推力水腔的位置設(shè)有圓通孔，壓力管道的末端與圓通孔相連接。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的壓力管道上設(shè)置有截止閥。通過截止閥可以控制推力水腔的進(jìn)水壓力，控制主軸的推力。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的底環(huán)上、下兩側(cè)在推力水腔的位置分別設(shè)有圓通孔，所述的壓力管道分成兩根，兩根壓力管道分別與所述的圓通孔相連接。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的上冠的側(cè)端面與頂蓋之間設(shè)有第二擋水止漏環(huán)，頂蓋的中部連接設(shè)有主軸密封，所述的主軸的端頭架設(shè)在主軸密封上，所述的頂蓋的下部設(shè)有排水孔。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的推力軸承包括外殼體，外殼體的兩端分別通過螺栓固定設(shè)有油封圈，外殼體內(nèi)側(cè)設(shè)有座體，所述的推力瓦通過調(diào)節(jié)螺栓固定設(shè)置在座體的右側(cè)；所述的座體上設(shè)有L型徑向軸瓦，所述的主軸與L型徑向軸瓦的內(nèi)圈相配合，并在主軸的左側(cè)設(shè)有小推力盤，所述的小推力盤的側(cè)面與所述的L型徑向軸瓦的側(cè)面相配合。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的外殼體的底部設(shè)有冷卻油箱，冷卻油箱內(nèi)設(shè)有冷卻水管，冷卻油箱在鏡板的相應(yīng)位置設(shè)置有進(jìn)油管，座體上設(shè)有進(jìn)油口，進(jìn)油管連接至進(jìn)油口，所述的鏡板的外端面設(shè)有刮油板，刮油板浸在進(jìn)油口內(nèi)，在鏡板的上端形成有儲(chǔ)油分配腔，并在儲(chǔ)油分配腔側(cè)壁上設(shè)有分配油孔，分配油孔連接到鏡板與推力瓦之間，另外在設(shè)置有座體上徑向分配油管，徑向分配油管的一端連接分配油孔，另一端連接至L型徑向軸瓦的上方，在L型徑向軸瓦上設(shè)有徑向油孔和斜向油孔，徑向油孔和斜向油孔分別與徑向分配油管相連接，徑向油孔將潤(rùn)滑油引到主軸表面，斜向油孔將潤(rùn)滑油引到L型徑向軸瓦的側(cè)面。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)油管的端頭設(shè)有連接頭，連接頭與進(jìn)油口通過密封圈相連接，連接頭的下方設(shè)有壓縮彈簧。本發(fā)明由于采用了上述的技術(shù)方案，通過在下環(huán)與底環(huán)以及頂蓋之間設(shè)置推力水腔，將末端壓力鋼管的高壓水引到推力水腔，通過高壓水使轉(zhuǎn)輪具有軸向反作用力以平衡軸向推力，減小了推力瓦的受力，進(jìn)而降低機(jī)組推力軸承瓦溫，減少事故率，保證機(jī)組的正常運(yùn)行。


圖1為本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的局部放大圖。圖5為推力軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做一個(gè)詳細(xì)的說明。如圖1所示的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，該水輪發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)2、主軸8、推力軸承3、發(fā)電機(jī)4、后導(dǎo)軸承5和飛輪50，主軸8架設(shè)在推力軸承3和后導(dǎo)軸承5上。如圖2、圖3所示，所述的水輪機(jī)2包括進(jìn)水管1、轉(zhuǎn)輪6、導(dǎo)葉9、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)10、蝸殼7、尾水管11、頂蓋21和底環(huán)22，進(jìn)水管I由多段壓力鋼管通過法蘭連接構(gòu)成，末端壓力鋼管12與所述的蝸殼7相連接，所述的蝸殼7設(shè)置在頂蓋21的外側(cè)，頂蓋21內(nèi)設(shè)置有固定導(dǎo)葉裝置23，固定導(dǎo)葉裝置23的一端連接蝸殼7。所述的轉(zhuǎn)輪6設(shè)置在頂蓋21和底環(huán)22構(gòu)成的轉(zhuǎn)輪腔體60內(nèi)，固定導(dǎo)葉裝置23的另一端連接轉(zhuǎn)輪腔體60 ;所述的導(dǎo)葉9設(shè)置在固定導(dǎo)葉裝置23內(nèi)由所述的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)10控制，尾水管11連接轉(zhuǎn)輪腔體60的出水口 ；所述的主軸8的一端與轉(zhuǎn)輪6相連接，主軸8的中間段驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)4發(fā)電，另一端與飛輪50相連接，所述的推力軸承3的右端設(shè)有鏡板81，鏡板81固定設(shè)置在主軸8上，鏡板81的一側(cè)設(shè)有推力瓦33與所述的鏡板81相配合。如圖3所示，所述的轉(zhuǎn)輪腔體60在固定導(dǎo)葉裝置23位置的兩側(cè)分別設(shè)置有上冠梳齒密封環(huán)67和下環(huán)梳齒密封環(huán)28，所述的轉(zhuǎn)輪6包括下環(huán)62和上冠61，下環(huán)62和上冠61通過葉片63相連接，所述的上冠61的中部設(shè)有泄水錐64與所述主軸8固定連接，上冠61的外端面與所述的上冠梳齒密封環(huán)67相配合。所述的下環(huán)62為環(huán)形構(gòu)件，下環(huán)62的外端面與所述的下環(huán)梳齒密封環(huán)28相配合，并所述的底環(huán)22位于出水口的內(nèi)側(cè)位置設(shè)置有第一擋水止漏環(huán)66，所述的下環(huán)62的側(cè)端面與第一擋水止漏環(huán)66相配合，在所述的下環(huán)62與底環(huán)22之間形成推力水腔25。所述的上冠61的側(cè)端面與頂蓋21之間設(shè)有第二擋水止漏環(huán)65，頂蓋21的中部連接設(shè)有主軸密封27，所述的主軸8的端頭架設(shè)在主軸密封27上，所述的頂蓋21的下部設(shè)有排水管26。如圖1所示，所述的末端壓力鋼管12上設(shè)有出水孔14，出水孔14上連接設(shè)有壓力管道13，壓力管道13上設(shè)置有截止閥15。如圖4所示，所述的底環(huán)22的上、下兩側(cè)在推力水腔25的位置分別設(shè)有圓通孔24，所述的壓力管道13在截止閥15后端分成兩根，兩根壓力管道13分別與所述的圓通孔24相連接。壓力管道13將末端壓力鋼管12的高壓水引到推力水腔25，通過高壓水使轉(zhuǎn)輪6具有軸向反作用力以平衡軸向水推力，減小了推力瓦33的受力，進(jìn)而降低機(jī)組推力軸承3瓦溫，減少事故率，保證機(jī)組的正常運(yùn)行。所述截止閥15也可以是電動(dòng)閥，由遠(yuǎn)方命令來控制電動(dòng)閥的開關(guān)，并根據(jù)水輪機(jī)導(dǎo)葉的開度及其產(chǎn)生的水推力的大小來調(diào)節(jié)電動(dòng)閥的開度。如圖5所示，所述的推力軸承3包括外殼體31，外殼體31的兩端分別通過螺栓固定設(shè)有油封圈30，外殼體31內(nèi)側(cè)設(shè)有座體32，所述的推力瓦33通過調(diào)節(jié)螺栓34固定設(shè)置在座體32的右側(cè)；所述的座體32上設(shè)有L型徑向軸瓦35，所述的主軸8與L型徑向軸瓦35的內(nèi)圈相配合，并在主軸8的左側(cè)設(shè)有小推力盤82，所述的小推力盤82的側(cè)面與所述的L型徑向軸瓦35的側(cè)面相配合。所述的外殼體31的底部設(shè)有冷卻油箱41，冷卻油箱41內(nèi)設(shè)有冷卻水管42，冷卻油箱41在鏡板81的底部設(shè)置有進(jìn)油管43，進(jìn)油管43連接至座體32的進(jìn)油口 46，進(jìn)油管43的端頭設(shè)有連接頭44，連接頭44與進(jìn)油口 46通過密封圈47相連接，連接頭44的下方設(shè)有壓縮彈簧45。所述的鏡板81的外端面設(shè)有刮油板83，刮油板83浸在進(jìn)油口 46內(nèi)，在鏡板81的上端形成有儲(chǔ)油分配腔36，并在儲(chǔ)油分配腔36側(cè)壁上設(shè)有分配油孔37，分配油孔37連接到鏡板81與推力瓦33之間，另外在設(shè)置有座體32上徑向分配油管38，徑向分配油管38的一端連接分配油孔37，另一端連接至L型徑向軸瓦35的上方，在L型徑向軸瓦35上設(shè)有徑向油孔39和斜向油孔40，徑向油孔39和斜向油孔40分別與徑向分配油管38相連接，徑向油孔39將潤(rùn)滑油引到主軸8表面，斜向油孔40將潤(rùn)滑油引到L型徑向軸瓦35的側(cè)面。
權(quán)利要求
1.一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，該水輪發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)(2)、主軸(8)、推力軸承(3)、發(fā)電機(jī)(4)、后導(dǎo)軸承(5)和飛輪(50)，主軸(8)架設(shè)在推力軸承(3)和后導(dǎo)軸承(5)上；所述的水輪機(jī)(2)包括進(jìn)水管(I)、轉(zhuǎn)輪(6)、導(dǎo)葉(9)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)(10)、水輪機(jī)蝸殼(7)、尾水管(11)、頂蓋(21)和底環(huán)(22)，進(jìn)水管(I)由多段壓力鋼管通過法蘭連接構(gòu)成，末端壓力鋼管(12)通過法蘭與所述的水輪機(jī)蝸殼(7)相連接，所述的水輪機(jī)蝸殼(7)設(shè)置在頂蓋(21)的外側(cè)，頂蓋(21)內(nèi)設(shè)置有固定導(dǎo)葉裝置(23)，固定導(dǎo)葉裝置(23)的一端連接水輪機(jī)蝸殼(7)，所述的轉(zhuǎn)輪(6)設(shè)置在頂蓋(21)和底環(huán)(22)構(gòu)成的轉(zhuǎn)輪腔體(60)內(nèi)，固定導(dǎo)葉裝置(23)的另一端連接轉(zhuǎn)輪腔體(60);所述的導(dǎo)葉(9)設(shè)置在固定導(dǎo)葉裝置(23)內(nèi)由所述的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)(10)控制，尾水管(11)連接轉(zhuǎn)輪腔體(60)的出水口 ；所述的主軸(8)的一端與轉(zhuǎn)輪(6)相連接，主軸(8)的中間段驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)(4)發(fā)電，另一端與飛輪(50)相連接，所述的推力軸承(3)的右端設(shè)有鏡板(81)，鏡板(81)固定設(shè)置在主軸(8)上，鏡板(81)的一側(cè)設(shè)有推力瓦(33)與所述的鏡板(81)相配合；其特征在于:轉(zhuǎn)輪腔體(60)在固定導(dǎo)葉裝置(23)位置的兩側(cè)分別設(shè)置有上冠梳齒密封環(huán)(67)和下環(huán)梳齒密封環(huán)(28)，所述的轉(zhuǎn)輪(6)包括下環(huán)(61)和上冠，下環(huán)(61)和上冠(62)通過葉片(63)相連接，所述的上冠(62)的中部設(shè)有泄水錐與所述主軸(8 )固定連接，上冠(62 )的外端面與所述的上冠梳齒密封環(huán)(67 )相配合，所述的下環(huán)(61)為環(huán)形構(gòu)件，下環(huán)(61)的外端面與所述的下環(huán)梳齒密封環(huán)(28)相配合，并所述的底環(huán)(22)位于出水口的內(nèi)側(cè)位置設(shè)置有第一擋水止漏環(huán)(66)，所述的下環(huán)(61)的側(cè)端面與第一擋水止漏環(huán)(66)相配合，在所述的下環(huán)與底環(huán)(22)之間形成推力水腔(25);所述的末端壓力鋼管(12)上設(shè)有出水孔(14)，出水孔(14)上連接設(shè)有壓力管道(12)，所述的底環(huán)(22)在推力水腔(25)的位置設(shè)有圓通孔(24)，壓力管道(12)的末端與圓通孔(24)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:壓力管道(12)上設(shè)置有截止閥(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:底環(huán)(22)上、下兩側(cè)在推力水腔(25)的位置分別設(shè)有圓通孔(24)，所述的壓力管道(12)分成兩根，兩根壓力管道(12)分別與所述的圓通孔(24)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:上冠的側(cè)端面與頂蓋(21)之間設(shè)有第二擋水止漏環(huán)(65)，頂蓋(21)的中部連接設(shè)有主軸密封(27)，所述的主軸(8)的端頭架設(shè)在主軸密封(27)上，所述的頂蓋(21)的下部設(shè)有排水孔(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:推力軸承(3)包括外殼體(31)，外殼體(31)的兩端分別通過螺栓固定設(shè)有油封圈(30)，外殼體(31)內(nèi)側(cè)設(shè)有座體(32)，所述的推力瓦(33)通過調(diào)節(jié)螺栓固定設(shè)置在座體(32)的右側(cè)；所述的座體(32)上設(shè)有L型徑向軸瓦(35 )，所述的主軸(8 )與L型徑向軸瓦(35 )的內(nèi)圈相配合，并在主軸(8 )的左側(cè)設(shè)有小推力盤(82 )，所述的小推力盤(82 )的側(cè)面與所述的L型徑向軸瓦(35 )的側(cè)面相配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:外殼體(31)的底部設(shè)有冷卻油箱(41)，冷卻油箱(41)內(nèi)設(shè)有冷卻水管(42 )，冷卻油箱(41)在鏡板(81)的底部設(shè)置有進(jìn)油管(43 )，座體(32 )上設(shè)有進(jìn)油口( 46 )，進(jìn)油管(43 )連接至進(jìn)油口( 46 )，所述的鏡板(81)的外端面設(shè)有刮油板(83)，刮油板(83)浸在進(jìn)油口(46)內(nèi)，在鏡板(81)的上端形成有儲(chǔ)油分配腔(36)，并在儲(chǔ)油分配腔(36)側(cè)壁上設(shè)有分配油孔(37)，分配油孔(37)連接到鏡板(81)與推力瓦(33)之間，另外在設(shè)置有座體(32)上徑向分配油管(38)，徑向分配油管(38)的一端連接分配油孔(37)，另一端連接至L型徑向軸瓦(35)的上方，在L型徑向軸瓦(35)上設(shè)有徑向油孔(39)和斜向油孔(40)，徑向油孔(39)和斜向油孔(40)分別與徑向分配油管(38)相連接，徑向油孔(39)將潤(rùn)滑油引到主軸(8)表面，斜向油孔(40)將潤(rùn)滑油引到L型徑向軸瓦(35)的側(cè)面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，其特征在于:進(jìn)油管(43)的端頭設(shè)有連接頭(44)，連接頭(44)與進(jìn)油口(46)通過密封圈(47)相連接，連接頭(47)的下方設(shè)有壓縮彈簧(45 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種臥式混流水輪發(fā)電機(jī)組，該水輪發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)、主軸、推力軸承、發(fā)電機(jī)、后導(dǎo)軸承和飛輪，主軸架設(shè)在推力軸承和后導(dǎo)軸承上；所述的水輪機(jī)包括進(jìn)水管、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、蝸殼、尾水管、頂蓋和底環(huán)，進(jìn)水管由多段壓力鋼管通過法蘭連接構(gòu)成，末端壓力鋼管與所述的蝸殼相連接，所述的蝸殼設(shè)置在頂蓋的外側(cè)，頂蓋內(nèi)設(shè)置有固定導(dǎo)葉裝置，固定導(dǎo)葉裝置的一端連接蝸殼7。本發(fā)明通過在下環(huán)與底環(huán)以及頂蓋之間設(shè)置推力水腔，將末端壓力鋼管的高壓水引到推力水腔，通過高壓水使轉(zhuǎn)輪具有軸向反作用力以平衡軸向推力，減小了推力瓦的受力，進(jìn)而降低機(jī)組推力軸承瓦溫，減少事故率，保證機(jī)組的正常運(yùn)行。
文檔編號(hào)F03B13/00GK103206335SQ20131011810
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者徐國(guó)君, 張巍, 樓宏平, 熊杰, 王曉罡, 徐錦才, 金華頻, 舒靜, 胡長(zhǎng)碩, 曾嶸, 徐立尉, 陳艇, 王學(xué)鋒, 吳韜 申請(qǐng)人:水利部農(nóng)村電氣化研究所