[发明专利]具有自驱动轴承润滑剂循环、过滤、及冷却系统和自适应压力补偿系统的浸没式水电涡轮机

权利要求书

1.一种水下水电涡轮机，包括：

涡轮机外壳，所述涡轮机外壳具有进口和出口；

中心轴，所述中心轴在所述涡轮机外壳内轴向延伸；

自身独立且完备的密封前部轴承单元，所述前部轴承单元用来转动地支撑所述中心轴的前端；及

自身独立且完备的密封后部轴承单元，所述后部轴承单元用来转动地支撑所述中心轴的后端；

其中，所述前部轴承单元和所述后部轴承单元每个均包括自驱动润滑剂循环系统，所述自驱动润滑剂循环系统从所述中心轴的转动中抽取机械动力，以使润滑剂循环过每个相应的轴承单元。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述循环系统包括穿过所述中心轴从所述中心轴的前端延伸到一对径向通道的中心轴向通道，所述一对径向通道设置成比在每个轴承单元内的轴承更靠近所述中心轴的几何中心，所述径向通道将润滑剂输送到环形通路，所述环形通路使润滑剂能够流过轴承，以便连续地润滑、清洁及冷却轴承。

3.根据权利要求2所述的涡轮机，包括连接至所述中心轴的叶轮，所述叶轮包括用来使润滑剂循环的叶轮叶片。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的涡轮机，其中，所述循环系统还包括过滤器，所述过滤器用来在润滑剂进入所述中心轴向通道之前过滤润滑剂。

5.根据权利要求2至4任一项所述的涡轮机，其中，轴承单元包括鼻部，润滑剂流入所述鼻部中，以通过外壳壁将热量传递到涡轮机外的周围水中，由此冷却涡轮机内的润滑剂。

6.根据权利要求1至5任一项所述的涡轮机，其中，所述前部轴承单元和所述后部轴承单元每个均包括：

密封衬套，所述密封衬套具有多个密封件；和

刚性盖，所述刚性盖包围所述密封衬套，以通过阻止动态压力波动来保证只有静态压力作用在所述密封衬套的所述密封件上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的涡轮机，其中，所述前部轴承单元相对于所述后部轴承单元是轴向可运动的。

8.根据权利要求7所述的涡轮机，其中，所述前部轴承单元包括在轴承外壳内滑动的轴承，以便能够实现所述前部轴承单元相对于所述后部轴承单元的轴向位移。

9.根据权利要求1至8任一项所述的涡轮机，其中，所述前部轴承单元和所述后部轴承单元每个均包括动态转动摩擦型浮动密封件。

10.根据权利要求1至9任一项所述的涡轮机，还包括平衡腔室，所述平衡腔室用来自动地使涡轮机的含润滑剂腔室内的润滑剂压力与涡轮机外的周围水压力相平衡。

11.根据权利要求2至5任一项所述的涡轮机，其中，所述轴承是球面滚子轴承。

12.根据权利要求1至11任一项所述的涡轮机，还包括位于所述前部轴承单元和所述后部轴承单元中的每一个的磁棒，以从润滑剂中除去金属碎屑。

13.一种水下水电涡轮机，包括：

涡轮机外壳，所述涡轮机外壳具有进口和出口；

中心轴，所述中心轴在所述涡轮机外壳内轴向延伸；

自身独立且完备的密封前部轴承单元，所述前部轴承单元用来转动地支撑所述中心轴的前端；

自身独立且完备的密封后部轴承单元，所述后部轴承单元用来转动地支撑所述中心轴的后端；及

平衡腔室，所述平衡腔室用来自动地使涡轮机的含润滑剂腔室内的润滑剂压力与涡轮机外的周围水压力相平衡。

14.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，所述平衡腔室包括罐和气囊，所述气囊位于所述罐内并具有弹性隔膜，所述气囊预填充有用于膨胀和收缩的加压气体，以使涡轮机的含润滑剂腔室内的压力与涡轮机外的周围水压力相平衡。

15.根据权利要求13或权利要求14所述的涡轮机，包括在所述中心轴周围依次布置的三个环形腔室，其中，所述三个环形腔室包括：

第一腔室，所述第一腔室具有第一密封件，以将所述第一腔室与周围水隔离；

第二腔室，所述第二腔室与所述第一腔室相邻，并且具有第二密封件，以将所述第二腔室与所述第一腔室隔离；及

第三腔室，所述第三腔室与所述第二腔室相邻，并且具有第三密封件，以将所述第三腔室与所述第二腔室隔离。