[发明专利]立式水轮发电机轴承油量设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及保护发电机轴承设计方法领域，尤其是涉及一种立式水轮发电机轴承油量设计方法。

背景技术

随着社会的进步和现代科学技术的发展，远控无人值班少人监视的水电站应运而生。毫无疑问，电站的自动化水平和可靠性要求相当高，在这种背景下，对水轮发电机的要求会更加严格。在水轮发电机正常运行的状态下，轴承磨擦损耗产生的热量使油槽内的润滑油的温度不断地上升，而油冷器又不断地将热油冷却，这样润滑油的温度就保持在一恒定的数值。如果油冷却器停止工作，则这种平衡状态将被破坏，轴承磨擦损耗产生的热量使油槽内润滑油的温度不断地升高；当油温升高到一定的温度时，油的粘度将很低直至轴与轴瓦之间的油膜很薄并形成干磨檫时，则轴瓦将被烧毁。为避免这种恶果的发生，因此在水轮发电机的设计过程中必须要考虑轴承油量的大小问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种满足轴承在冷却水中断后，能够无损害继续运行一定时间的立式水轮发电机轴承油量设计方法。

本发明的技术方案是：立式水轮发电机轴承油量设计方法，该设计方法包括如下步骤：

1)确定油冷却系统冷却水中断后，无损害继续运行时间；

2)确定轴承的损耗；

3)根据无损害继续运行时间，确定在运行时间内，轴承产生的热量；

4)根据产生的热量、油的起始温度和油的最高限定温度，来确定所需有的质量；

5)根据不同油的密度，得到所需油量。

本发明具有的优点和积极效果是：能够确定合理的轴承油量，使得轴承在冷却水中断后，能够无损害继续运行一定时间。

具体实施方式

本发明立式水轮发电机轴承油量设计方法，该设计方法包括如下步骤：

1)确定油冷却系统冷却水中断后，无损害继续运行时间；当其油冷却系统冷却水中断后，一般允许无损害继续运行的时间不少于10min，采用弹性金属塑料瓦的推力轴承当其油冷却系统冷却水中断后，一般允许无损害继续运行的时间不少于20min。

2)确定轴承的损耗；根据相关的公式计算推力轴承.导轴承.或两者之和(按结构形式而定)。

3)根据无损害继续运行时间，确定在运行时间内，轴承产生的热量；1千瓦＝0.239千卡/秒，假定轴承损耗为P千瓦，则轴承损耗在10min产生的热量为0.239P千卡/秒XPX600秒＝143.4P千卡。

4)根据产生的热量、油的起始温度和油的最高限定温度，来确定所需有的质量；用字母Q代表热量(千卡)，C代表比热(千卡/公斤.度)；t1代表油的初始温度；t2代表升高后油的温度；则Q＝m(公斤)c(t2-t1)(千卡)；式中的m＝Q/c(t2-t1)；假定环境温度为30°，机组稳定运行后润滑油的温度为40°，润滑油限定的最高温度为55°；(以上假定主要依据各电站的统计资料)这样所需润滑油的质量m＝143.4P千卡/0.45X15≈19.12P公斤。

5)根据不同油的密度，得到所需油量；净体积为mX10³克/0.906克/(厘米)³≈21.24P10³(厘米)³≈0.0212P(米)³(0.906为润滑油的密度单位：克/(厘米)³)。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。