[发明专利]转子轴轴承润滑系统

说明书

技术领域

本发明涉及转子轴承（特别是轴颈型轴承）的紧急后备润滑。其还涉及旋转机器的自动保护和停机，具体指发电领域。

背景技术

带有转子的机器，例如发电机、蒸汽轮机和燃气轮机以及大型马达，通常由于其高载重能力而使用轴颈型主轴承。在轴颈轴承中，转子轴被支撑在油膜上，该油膜在轴颈和轴承内表面或巴氏合金轴承衬之间的间隙中。通过轴颈的旋转来维持油膜。油循环通过轴承并通过排放管线离开，之后再循环通过泵、过滤器、贮存器和冷却器。该循环维持油膜、冷却轴承并且去除污染物。如果油压降低，则轴颈落到巴氏合金轴承衬上并且摩擦过热，从而导致对轴、轴承和其他零件的重大损坏。

在发电设备中，在非制动停机期间转子会花费一小时来停转。即使使用制动，在丧失轴承润滑的情况下的停转仍会导致严重损坏。

发明内容

本发明的一方面涉及在主油系统失效时将来自贮存箱的自动后备润滑提供给转子轴承。当润滑油系统配备有辅助后备时，本发明用作润滑油系统的三级后备。

本发明的另一方面涉及分析多个传感器输入，例如主润滑剂压力和/或流速、转子轴旋转速度以及轴承温度，以便确定何时和多少储备油被供应给轴承。

本发明的另一方面涉及在保护序列期间提供被动加压的贮存油箱而不需要泵送或发动机压缩机抽气。这增加了可靠性并减少了复杂性。

本发明的另一方面涉及提供比主油更耐火或阻燃的储备润滑剂。

本发明的又一方面涉及自动地制动转子以及使得后备润滑剂流速与转子停转速率相协调，以使备用润滑剂持续直到转子停止。

附图说明

现在将参考本发明的示例性和优选实施例的附图描述本发明的上述和其他原理。所述实施例旨在说明但不限制本发明。附图包含下述附图，其中在所有描述和附图中，同样的附图标记指代同样的零件，附图中：

图1是根据本发明各方面用于转子轴承的后备润滑系统的示意图。

图2是根据本发明各方面的轴承的侧剖视图。

图3示出了用于保护序列的启动阈值。

图4示出了用于将主润滑剂管线和后备润滑剂管线连接到轴承的装配件。

具体实施方式

图1示意性示出了根据本发明各方面的轴承润滑系统20。轴颈型轴承21具有在轴承壳24内旋转的轴颈22。壳可以具有所谓巴氏合金轴承衬26的内衬，且具有释放部分27，如本领域所公知的。主润滑剂28通过一个或更多个管线29被供应到轴颈和壳之间的间隙内的轴承中的出口30。巴氏合金轴承衬内的释放部分27允许润滑剂在被吸入轴颈和巴氏合金轴承衬之间之前轴向分布于轴颈表面来支撑轴颈。排放管线34将润滑剂28再循环到泵、过滤器、主贮存器以及可能地再循环到未示出的冷却器。

在主润滑系统28、29、30失效的情况下，后备润滑剂管线31将储备润滑剂33经由轴承内的出口32供应给轴承21。后备润滑剂箱36可以具有过滤器开口38和被动加压装置，例如压缩空气或氮气40，或者弹性囊或隔膜，或者活塞和弹簧。“被动”意味着在保护序列中启动后备润滑系统期间，不需要主动的原动力，例如泵或压缩机抽气。可以提供气体输入阀42来加压，其可以类似于轮胎气门。在后备润滑剂管线31上的一个或更多个控制阀43，例如电磁阀，是常闭的。如图所示，可以提供复式阀43以作备用，从而确保储备润滑剂33不会发生计划外的释放。

监控器/控制器44监控并分析多个参数，例如主润滑剂入口压力46、主润滑剂入口流速47、主润滑剂入口温度48、排放润滑剂温度和/或流速50、轴承温度51、轴旋转速度52和/或后备润滑剂箱液位58。传感器/变换器是已知的那些测量件，包括热电偶和电阻温度探测器、霍尔效应轴旋转传感器等。本发明人的美国专利4,848,926中描述了组合式流体温度和流速传感器。

监控器/控制器44包括逻辑和处理器，该处理器分析输入参数的组合以便确定是否以及何时启动后备润滑剂流动54。在达到这个判定时，监控器/控制器通过给控制阀43发信号56以便打开来开始保护序列。也可以给主控制器（未示出）发信号57来使得转子停机。监控器/控制器可以是独立的，或者其可以是主控制器的一部分且包括在主控制器内的一个或更多个软件模块和传感器接口电路。