[实用新型]推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及抽水蓄能电站中水电机组的推力轴承降温技术，尤其涉及一种推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统。

背景技术

推力轴承是水电机组的重要工作部件，依靠轴承镜板推力头与推力瓦间极薄的楔形油膜的高压产生轴向推力，支撑整个转动系的重力及水推力。推力瓦的摩擦面目前广泛采用巴氏合金，而巴氏合金熔点较低，国家规范要求在正常运行工况下，推力轴承巴氏合金瓦的最高温度测量值应不超过80℃。随着抽水蓄能机组容量的增加，推力轴承推力瓦瓦温过高的问题越来越突出，目前已投产的多家大型抽水蓄能电站均不同程度的超过了这一限值。

抽水蓄能作为目前最佳的储能电源，可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰实际的高价值电能，还适用于调峰、调相、稳定电力系统的周波和电压，并且具有事故备用、提高电力系统中火电、核电效率的功能。按照国家发展规划，到2025年，抽水蓄能总装机容量要达到10000万千瓦，目前已投产约为3000万千瓦，因此未来10年将是抽水蓄能电站建设的高峰时期。目前发电电动机推力轴承推力瓦温度过高的问题已经成为电站安全稳定运行、机组单机容量进一步提升的一个制约因素。

如图1所示，现有技术中采用常规的导瓦自泵式循环冷却方式，该技术中冷却润滑油在推力头911的旋转带动下进入推力瓦921与推力头911下端面之间的油膜中，对推力瓦921、推力头911进行降温，经摩擦升温后的润滑油在导轴承93自形成的导瓦泵的吸力作用下流入导瓦931油膜间隙并进入导瓦的中空内部，然后通过导轴承93底部出油管94循环至油水换热器95，经降温后从冷油管96喷出继续进行推力瓦921、推力头911的降温冷却。该技术中，推力头911旋转带动冷油从油膜进油边升温后，从出油边流出。由于润滑油流动边界层的存在，部分热油直接流入旋转方向相邻下块推力瓦油膜，使下块推力瓦瓦油膜的进油温度较高，导致推力瓦的温度也较高，进而导致冷却效果不佳，造成机组运行稳定性差、机组单机容量受限。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统，能够有效降低水电机组推力轴承运行温度，提高机组运行的稳定性，从而解除推力瓦温度过高对于机组单机容量提升的限制，降低水电建设工程投资。

本实用新型的目的是这样实现的，一种推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统，其中，推力轴承套设于转轴上并位于推力头下方的位置，所述推力轴承的上端面与推力头下端面相抵靠，所述推力轴承内部设有多块推力瓦，所述每两块推力瓦之间设有推力瓦油槽；导瓦内部中空并周向安装于导轴承中，所述导轴承套设于推力头下部外侧，所述导瓦内表面设置有泵槽，所述导轴承底部还设有出油管，所述出油管出口端连接有换热器，所述换热器出口连接有增压泵，所述增压泵通过管路连接有多个喷管，各所述喷管分别自所述推力轴承内侧径向向外插入所述各推力瓦油槽中，各所述喷管上相对的两侧分别设置有第一支管簇和第二支管簇。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一支管簇包括多个平行均布的第一支管，所述第二支管簇包括多个平行均布的第二支管，每个所述第一支管和第二支管出口分别倾斜向上，与水平面构成第一夹角；每个所述第一支管指向所述推力瓦油槽的一侧，每个所述第二支管指向所述推力瓦油槽的另一侧。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一支管和第二支管分别沿所述喷管插入所述推力瓦油槽的方向向外倾斜设置，并与所述喷管的轴向呈第二夹角。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一支管和第二支管的数量是四至八个，所述第二夹角为45°至60°。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述换热器是油水换热器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述推力轴承、导轴承、转轴和推力头均架设于支架上。

由上所述，本实用新型提供的推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统具有如下有益效果：

(1)本实用新型的推力轴承导瓦自泵式外循环射流循环冷却系统在推力瓦油槽中设置喷管，通过第二支管簇对油膜出油边射流，破坏推力头流动表面边界层，使附着在推力头上的热油脱离，从而降低推力头表面流动边界层的油温；