[发明专利]立式异步电机大推力推导一体轴承结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构。

背景技术

立式异步电机一般推力小于50吨，极数不大于24极，电机起动时，推力轴承一般无高压油顶起功能。随着三代核电技术的发展，大型循环水泵用立式异步电机要求总推力280吨，极数三十六极，功率7700kW，可正反转，起停时有高压油顶起功能，推力平台在最大推力时轴向变形量小于0.15mm。要求轴承在冷却水停止供应15分钟的时间内，轴瓦及汽轮机油不超过温升限制。轴承油冷却器的冷却管材质为白铜，以满足潮湿、盐雾的运行环境。轴承设有油混水探测装置，以便检测油冷却器是否漏水。设置通气过滤器，保持轴承室内部气压与外界大气压一致，以满足电机密封等级为IP55的技术要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可承受280吨大推力的推导一体轴承，轴承包含高压油顶起功能，并达到IP55的密封等级，特别在轴承油冷却器停止供水的15分钟内轴瓦及汽轮机油不超过安全的限定运行温度。本发明的技术方案：一种立式异步电机大推力推导一体轴承结构，由推力轴承部分、导轴承部分、油冷却部分、高压油顶起部分、辅助部分五部分构成，上机架(1)为下探式结构，由六根立筋(21)分别于上环板(22)、中环板(23)、下环板(24)和外环板(25)构成，同时外层圆形侧板(26)构成轴承室(29)侧壁边界，上导轴承座(2)放置在上机架(1)的上环板(22)止口处，油混水探测装置(3)、通气过滤器(4)分别把合在上导轴承座(2)的小环板(27)螺孔上，接触式绝缘型双层油挡(5)安装在上导轴承座(2)上部，使轴承达到要求的IP55密封等级，上导轴瓦(8)放置在球面支柱(9)前面，球面支柱(9)放置在上导轴承座(2)内面完成定位，油冷却器(17)固定在上机架(1)的中环板(23)之上，油液位计(20)通过外层圆形侧板(26)的连接法兰(28)与轴承室(29)相通，高压油顶起(18)一端连接轴承室(29)内取油，轴承室(29)连通高压油泵(30)及分流管(32)，分流管(32)另一端连通推力瓦(11)，外层圆形侧板(26)连接取样接头(31)。

本发明推力轴承部分负责整体泵组的推力支持功能；导轴承部分负责泵组轴系的水平限位功能；油冷却器部分负责将推力轴承和导轴承摩擦生成的热损耗导出系统，以保障系统工作在安全温度范围内；高压油顶起部分负责在循泵机组启停机时顶起推力部分，以保障推力部分的油膜可靠建立；辅助部分负责检测油冷却器是否在轴承室内漏水，保证高密封等级的情况下保障轴承内外气压平衡，同时还要设有提取轴承室底部油品试样的油管阀门，以便定期检测轴承室内汽轮机油的品质。

推力轴承部分主要负责系统刚度支撑。上机架(1)的特殊六腿下探立筋结构，使得系统的轴向形变得到有效控制。环键(6)具有轴向锁定限位功能，同时可以通过磨环键(6)面来找轴系的摆度。推力头(7)通过推力油膜将系统的推力及转子自重传最终传给上机架(1)，推力头侧面开径向孔，下部孔具有油泵的功能使得冷却油获得推力以形成油路，上部孔具有连通推力头内外部大气压的作用，可以抑制推力头(7)内部的汽轮机油上爬，推力头(7)侧面兼作导轴承滑转子功能。镜板(10)主要负责承接推力头(7)传来的推力负荷，同时在与推力头(7)接触面设立4道密封条(34)，以防止汽轮机油渗入镜板(10)与推力头(7)之间，通过控制镜板(10)厚度，使其在最大负荷时的形变小于油膜厚度，防止产生局部干磨。推力瓦(11)为巴氏合金瓦结构，Q235钢坯上覆盖巴氏合金(ZSnSb11Cu6)；通过计算控制推力瓦(11)内外圆的最大轴向变形，以保证油膜顺利建立；此外还要考虑在冷却水断掉15分钟内推力瓦(11)和上导轴瓦(8)温升控制在80℃，保证巴氏合金(ZSnSb11Cu6)正常工作。限位螺钉(12)和限位块(13)分别在推力瓦(11)内圆和外圆对推力瓦(11)进行径向限位，托盘(14)对推力瓦(11)进行轴向限位，在推力头(7)抬起10mm时，仅仅拆掉限位块(13)，即可方便地将推力瓦(11)抽出检修。托盘(14)的形变在强度合理范围内可以尽量放大，通过降低托盘(14)的刚度，以保证推力瓦(11)的形变尽量小。支柱螺钉(15)承担推力的传递及各个推力瓦(11)水平高度的调整功能，其顶部设有半径为SR1000mm的球面结构，使其与托盘(14)在接触时，允许微小的自调整。推力轴承座(16)主要负责固定支柱螺钉(15)，使推力负荷进一步传递至上机架(1)。锁定板(19)可以固定支柱螺钉(15)的高度，锁定支柱螺钉(15)，使其无法轴向窜动。