新型水导轴承在水电站中的应用
百色右江水电厂水轮机导轴承冷却系统的改进

1I
圈 轴 心 冷 系 意 领离 泵 却 统示 圈
)
器冷却水由 机组技术供水提供。油循环情况为: 通 2 水导试运行 时的情况和处理措施
蛩篓 喜 孽 冀慧 羹 首 开 , 稳 在 定 速 行 , 瓦 孝 次 机机 定 额转 运J进 组 /行 舌 腔 轴 进 冷 ( 为 油 热 苎 溢 流环 温 …:… … … 萎 …~磊… 。~ ’ 对 瓦 行 却后 热 ) 油 :要 变 考 。 磊 。 … 漫过 一 一一 … …
代
表 1 首次开机轴瓦温度变化表
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通 过瓦 温升 高 记 录来 看 , 导 瓦温 升 高 速度 比 水
刚开始时( 过速试验前) 要快 , 并且在 3 h内瓦温 个
接近报警值 6 ℃。分析原 因 , 为可能是 : 过速 5 认 ①
试 验时 , 由于 摆度 大 , 成水 导油 槽 上下腔 之 间在轴 造 领处 的梳齿 密封磨 损 , 导致 热油腔 向冷油 腔 窜油 ; ②
水冷 , 冷却器外置。油循环动力 由轴领离心泵提供 , 不另置油泵 。据了解该种冷却方式在水轮机导轴承 上的运用并不广泛 , 但在 国内外都有成功运用的经
, 的孔 。该冷却 系统具有空 间要求小 ( 姗 特别是水
导油盆尺寸相对于内置冷却器冷却方式要小很多) , 安装工艺简单 , 调试好正常运行后故障率低等优点。
轴 领离 心泵冷 却系统 示 意图见 图 l 。
验。百色电站水导轴承冷却器 , 由于在前期设计时 对离心泵节流孔的开孔数量和开孔尺寸计算与实际
使用时的要求偏差较大 , 导致首台机试运行时 , 水导
油温和瓦温不能稳定在设计范围内运行。又因试运 行初期不能确定瓦温偏高是否因为冷却器本身的原 因造成 , 故对问题 的处理走了很多弯路 , 经过多次的
水润滑互穿网络聚酰亚胺水轮机导轴承介绍

本,而且取消了油润滑冷却系统和轴承下部封水的密封 装置,使结构简化,制造周期缩短 ,检修维护更加方
便 ;更重要 的是 避免 了 由于 渗油 、漏油造 成 的水 质污
染。
导轴承 常规结构图
G棚 麓 用 棚 奠 2 年 第2 w w.j.e 叭1 期 w tx t y n
雹
力 N0 6 6 配方 。这种摩 擦副是 通过许 多材料 试验优 1 2 橡胶 通 _ 选 确定 的。 詈
巨大的社会效益 。因此 ,选择何种水导轴承材料就成 了
了预期 的使用效果,期 望在水 电行 业获得推广应 用。
【 关键词】 互 穿网络 聚酰亚胺轴承 水轮机 水
润滑 水 导 轴承 橡胶导轴承
摆在中外同行面前的一个重要课题 ,而互 穿网络聚酰亚
胺塑脂材料的一些性 能特征获得 了业 内人士的关注 。
众所周 知 ,中 、高 速导 轴承传 统结 构多 为稀油 润
滑的 巴氏合金轴承 ,而 巴氏合金除 了价 格昂贵外 ,还存
列宁格 勒金属 工厂 的水润 滑橡胶 轴承 ,其典 型结构 如 下 图所 示 。主 轴 与 轴 承对 应 处 以 及 与 密封 填 料 摩擦
处包 覆 1 r 9 i lNiT 不锈钢板 ,橡胶 轴承采 用前苏联 的 C 8
电力通用机械 伽
GM nE { c o e i kc { w r r P
水 润滑 互穿 网络 聚 酰亚 胺 水 轮机 导 轴承 介绍
哈尔 滨 电站 工 程有 限责 任公 司 ( 龙江 104 )马彦龙 黑 06 5
【 要】针对国内对环境保护要求越来越高,专 摘
门组织专 家赴 南京首塑、沁阳市天益化工有限公 司等兄 弟厂 家进行 了产品调研和技术 交流 ,研 制开发 出了互穿 网络聚酰亚胺树 脂材 料的水导轴承新 产品,代替 了原 来
弹性金属塑料水导瓦在青铜峡水电站机组的应用

弹性金属塑料水导瓦 在青铜峡水电站机组的应用
弹性金属塑料水导瓦在青铜峡水电站的具体实
施方法是利用现有的轴承体做为弹性金属塑料瓦的 瓦胚,目的有二, ( 一是节约开支 , 二是可以将变形减 少到最低程度 ) , 将弹性金属层钎焊于其上 , 工艺是 将轴承体分为 4 瓣进行压模和钎焊,为保证压力足
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《 宁夏电力)07 20 年第 1 期
’
弹性金属塑料水导瓦
在青铜峡水 电站机组的应用
李 瑞锋
( 黄河水电公司宁电分公司,青铜峡市 7 10 ) 56 1
摘 要 : 从 弹性金属塑料 瓦与钨金 瓦相 关参数的比较 、 工工艺等方面, 加 论述 了弹性金属 塑料 瓦在青铜峡水电站水导轴承中的应 用效果及其应注意的问题。
oeat eaipat li dal rie er g f igogiH d eetc tin flsc tlc lsci h ruit bn ai Qntnx yr lcr a o. im l iten y cu b no a o iS t Ke od: e sc eal at l; igogiH dol tc tinapiao y rs l t tlc lsci Qnt xa yree r a o;pl t n w a im ip ite n ci S t ci
Ab ta t yc mp rn erltdp r mee dma hn n c nc f lsi tl cpa t l sr c :B o aig h ae aa tr n c iigt h i s eat meal lsi t e t e a e o c i ci a dtn alyt e d s r e ea pyn f cs n e o c r e o cn n rvn rbe n g l l, ec b s h p lig f t dt n e n dn t iga di o igp o lms u o i i t ee a h c i mp
新型水导轴承在恰甫其海水电站的应用

冉 崇 文 等 :新 型 水 导 轴 承 在恰 甫 其 海 水 电 站 的 应 用
2 1
( ) 析 1/ 4轴 瓦 内圆半 径 随角 度 变化 的情 3分 况 。该机 组 水轮 机 大 轴 轴 颈部 分 加 工 直 径 为 9 O O h ( . , 瓦 单 侧 设 计 间 隙 为 o 1 6 。 ) 轴 。 . 9mm, 图 2 如 所示 , 无 巴氏合 金 的 K—L圆弧 段 , 口内圆半 径 在 膛 R一4 5mi , 5 l 圆弧 角 度 3 。 l 5 。在 L M1 。 — 0 圆弧 段 轴 瓦半 径 R一 4 0 1 5 . 9mm; M 点 向 N 点 圆 弧 段 延 从 伸 , 5范 围内轴 瓦半径 仍然 是 R一4 0 1 l 从 在 。 5 . 9mi, l
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第2 9卷 第 5期
2 0
水 电 站 机 电 技 术
Mehn a & Eetcl ehi e f yrpw r t i cail c l raT cnq doo e Sao ci uoH tn
V o1 9 N O .2 .5
O 前 言
恰 甫 其 海 水 电 站装 有 4 0Mw 半 伞 式 水 轮 ×8
发 电机组 , 中 1号 、 其 2号 机 组 分别 于 2 0 0 5年 8月 和 l 月 相继投 产 使 用 。水 轮 机 型 号 为 HL( 2 1 1 L 4)
一
L 一4 5 由通 用 电气 亚 洲 水 电设 备 有 限 公 司 生 J 0,
合 , 巴氏合金 筒体 毛胚加 工至设 计 尺寸 , 何形状 将 几 为等 径 内圆柱 面 。而本 电站使用 的抛 物线 瓦面轴 承 体 由四瓣组 成 , 由切 向 2 8个 8 8级 M2 ×9 . 0 0内六 角螺 栓把 合成整 体 。组 合好 的轴 瓦结 构如 图 1 图 2 、
水轮发电机的推力轴承起的作用

水轮发电机的推力轴承起的作用水轮发电机的推动轴承的主要作用是承受发电机转子和水轮机转子的全部重量以及水流产生的全部轴向推动。
清风岩水电站推力瓦温骤升的处理方福祥安徽省潜山县清风岩水电站 (246318)储海鹏安徽省潜山县水电开发公司 (246300)1 电站概况清风岩水电站位于安徽省安庆市,大别山南麓的大沙河支流上,为跨流域开发的引水式电站。
装机容量为2×2000kW,最高水头109m,最低水头87m,设计水头95.5m,设计流量254m3/s。
水轮发电机组选用南宁发电设备总厂生产的HLD -46-WJ-67水轮机及其配套的SFW2000-6/1430发电机,YDT-600电液调速器(水轮机设计制造均按GB755-81,JB626-80标准进行)。
水轮发电机组由安徽省水利建筑安装公司(国家二级企业)机电安装公司安装,1996年9月上旬安装结束,9月下旬交付投产。
2 问题的产生1996年11月14日21:10,正在正常运行的2#机组推力轴承突然冒白烟,事故跳闸停机,当时的推力轴瓦温度高达80℃。
拆开轴承发现:推力轴瓦下部四块轴瓦表面的巴氏合金全部磨光,导轴瓦靠轴颈部又烧伤严重;转轮后迷宫环下部粘连在一起。
据值班员反映:21:00抄表时推力瓦温为52℃,故障信号的发出与事故信号发出的时间间隔不到2min。
经检查,现场运行条件全部得到保证,蜗壳内无异物进入。
1996年12月3日下午16:20左右,正在巡视的值班员发现1#机推力瓦的温度计指针快速上升,并达到58℃,情况危急,立即停机。
检查发现推力瓦下部四块轴瓦磨损,有很大亮点,并且主轴瓦靠轴颈部有烧伤迹象。
3 问题的分析与处理针对2#、1#机推力瓦这种状况,电站技术人员会同厂方和安装单位进行会诊,分析原因,最后达成两点共识:(1) 机组刚交付使用,推力瓦和轴瓦处于磨合期,上述机组现象可能是磨合期内正常现象;(2) 因为安装期间和试运行期间,推力瓦温和导瓦温都较高,怀疑其安装质量不佳(在试运行期间,整个瓦温都偏高,安装单位认为轴承座容量有限,有限的透平油达不到降温的效果,故增添了外循环装置)。
巨型水轮机无轴领水导轴承安全运行分析

1 前 言
水导 轴承 是水轮 发 电机 的重 要组成 部件 ,随着 科技 的进 步 , 导轴 承 的结 构也 在不 断地发展 。 水 巨型
机组 由于机组主轴尺寸大 , 轴领加工工艺复杂 , 相对 传统 带轴 领 的水导轴 承 而言 ,元 轴领水 导 轴承 降低 了加 工难 度 , 因而受 到生 产厂家 的青 睐 , 由于其 润 但
2 无轴领水导轴承简介
向 家坝 电站 为金 沙 江梯 级 开 发 的最 后 一 级 电
图 1T H机 组 水 导 轴 承结 构 A
站 ,共 装 8台 目前世界 上单 机容量 最大 的立 轴混 流 式水 轮发 电机 组 , 总容量 64 0MW。右 岸地 下厂 房 0 5号 8号 机 组 由天津 阿尔 斯通 水 电设 备有 限公 司 生 产 , 轮 机 型 号 为 H F 9A1L一 3 , 导 轴 承 水 L 17 一 J90 水
采用 无轴领 稀油 润滑 油浸式 分块 瓦结构 。
油管 回到外 油箱 。
22 水导 油循环 冷却 系统 结构 . 如 图 2所 示 ,A T H水导 油循 环 冷却 系统 由 2台
循环油泵 、 双筒滤过器 、 组 串联油冷却器及相关 自 4 动化元件等组成 。 外油箱中的油通过循环油泵经单 向阀、 冷却器 、 油滤过器后进入供油环管 , 再通过 1 个喷管将冷油 2
滑及 冷却 结构 复杂 , 运行 条件苛 刻 , 电站 安全 运行 对 带来 风 险 。随着无 轴领水 导轴 承在 三峡左 岸 电站 的 首 次运 用 ,国 内无 轴领水 导轴 承 巨型水 轮发 电机组 逐 渐 增 多 。本 文 主 要 以 向家 坝 电 站 天津 阿尔 斯 通 (A 机型 为例 , T H) 结合 国内同类 机型历 年 运行 经验 , 从 无轴 领水 导轴 承安全 运行 的角度 ,分 析总结 无 轴 领 水导 轴承 的运行 特点 及注 意事项 。
温泉水电站水导轴承甩油问题的现象、原因分析、危害及处理

温泉水电站水导轴承甩油问题的现象、原因分析、危害及处理摘要:通过对新疆温泉水电站水导油盆结构的改造,分析和处理了水导油盆甩油问题,建议在机组设计过程中,考虑结构对机组运行工况的影响。
关键词:水电站、水导油盆、甩油、分析及处理。
新疆伊犁温泉水电站是一座以发电为主的引水式电站,装有三台45MW立轴混流式水轮发电机组。
机组转速为272.7r/min,机组水导轴承采用旋转油盆筒式分半瓦结构,轴承由轴承支架、旋转油盆、轴承体、轴瓦、油箱、冷却器等组成,以下就温泉水电站水导轴承甩油的问题作出分析:一、甩油形成的原因及危害:内甩油形成的原因:机组在运行时,使主轴轴内下侧至油面之间,容易形成局部负压,使油吸高或涌溢而甩溅到挡油筒外部,形成内甩油。
这是内甩油形成的主要原因。
外甩油形成的原因:对于水导轴承,润滑油从轴承盖板处以油珠的形式逸出形成甩油的情况很少,更多的是以油雾形式,从轴承盖板缝隙处逸出,形成甩油。
由于主轴轴领的高速旋转,造成轴承油槽内油面波动加剧,从而产生许多油泡。
当这些油泡破裂时,也会形成很多油雾。
另外,随着轴承温度的升高,使油槽内的油和空气体积逐渐膨胀,从而产生一个内压。
在内压的作用下,油槽内的油雾随气体从轴承盖板缝隙处逸出,形成外甩油。
甩油会对设备造成极大的危害:一是是轴承润滑和冷却效果不好,容易造成轴承温度升高,危及到机组的安全稳定运行;二是使机组用油量增加,甩出的油对设备及水质造成污染,影响水车室设备使用寿命,破坏生态环境,不利于环保;三是必须时刻监视油位及轴承温度,并及时加油,增加了检修、维护及运行值班人员的劳动强度。
二、新疆温泉水电站机组水导轴承甩油的现象:新疆温泉水电站三台机组自安装后,由于设计原因水导轴承油位下降较快,水车室积油较为严重,设备上有凝结油珠。
轴瓦温度有上升趋势,机组每周运行补油约为16kg,严重影响了机组的安全运行。
三、新疆温泉水电站三台机组水导轴承甩油的原因分析:1.由于厂家原设计水导轴承转动油盆为内把合面如图1所示:图1当机组运行时,从理论上来说,润滑油应与转动油盆保证同一转速旋转,液体为平流形式。
水轮发电机的推力轴承起的作用

水轮发电机的推力轴承起的作用水轮发电机的推动轴承的主要作用是承受发电机转子和水轮机转子的全部重量以及水流产生的全部轴向推动。
清风岩水电站推力瓦温骤升的处理方福祥安徽省潜山县清风岩水电站 (246318)储海鹏安徽省潜山县水电开发公司 (246300)1 电站概况清风岩水电站位于安徽省安庆市,大别山南麓的大沙河支流上,为跨流域开发的引水式电站。
装机容量为2×2000kW,最高水头109m,最低水头87m,设计水头95.5m,设计流量254m3/s。
水轮发电机组选用南宁发电设备总厂生产的HL D-46-WJ-67水轮机及其配套的S F W2000-6/1430发电机,YDT-600电液调速器(水轮机设计制造均按GB755-81,JB626-80标准进行)。
水轮发电机组由安徽省水利建筑安装公司(国家二级企业)机电安装公司安装,1996年9月上旬安装结束,9月下旬交付投产。
2 问题的产生1996年11月14日21:10,正在正常运行的2#机组推力轴承突然冒白烟,事故跳闸停机,当时的推力轴瓦温度高达80℃。
拆开轴承发现:推力轴瓦下部四块轴瓦表面的巴氏合金全部磨光,导轴瓦靠轴颈部又烧伤严重;转轮后迷宫环下部粘连在一起。
据值班员反映:21:00抄表时推力瓦温为52℃,故障信号的发出与事故信号发出的时间间隔不到2min。
经检查,现场运行条件全部得到保证,蜗壳内无异物进入。
1996年12月3日下午16:20左右,正在巡视的值班员发现1#机推力瓦的温度计指针快速上升,并达到58℃,情况危急,立即停机。
检查发现推力瓦下部四块轴瓦磨损,有很大亮点,并且主轴瓦靠轴颈部有烧伤迹象。
3 问题的分析与处理针对2#、1#机推力瓦这种状况,电站技术人员会同厂方和安装单位进行会诊,分析原因,最后达成两点共识:(1) 机组刚交付使用,推力瓦和轴瓦处于磨合期,上述机组现象可能是磨合期内正常现象;(2) 因为安装期间和试运行期间,推力瓦温和导瓦温都较高,怀疑其安装质量不佳(在试运行期间,整个瓦温都偏高,安装单位认为轴承座容量有限,有限的透平油达不到降温的效果,故增添了外循环装置)。
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新型水导轴承在水电站中的应用随着我国科学技术的发展,人们的生活水平得到很大提高,随之而来的就是对水和电的需求量增加,用水和用电的增加尽管不利于和谐社会的发展,但是却在一定程度上促进了水电站的发展。
对于水轮机运行的功能来说,水导轴承的形式会对其产生直接影响,社会经济的发展使得水导轴承也得到了新的变化,传统的水导轴承在运行的过程缺乏一定的平稳性和安全性,因此,为了水电站得到更好的发展,就需要对水导轴承进行改革和创新。
作为一种新型轴承结构,水导抛物线瓦面稀油润滑导轴承在水电站中得到了十分广泛的应用,并且它运行平稳,所取得的效果非常显着,是一种比较理想的轴承结构。
本文就通过对水导抛物线瓦面稀油润滑导轴承进行分析,从而探讨了新型水导轴承在水电站中的应用。
现如今,水电站所使用的电站水轮机是由通用电气亚洲水电设备有限公司生产的,而其水导轴承采用的就是一种新型结构,是一种筒式自循环径向竖轴抛物线瓦面稀油润滑的轴承结构,和国内的筒式瓦结构相比,这种结构和它有着很多相似的地方,例如,这两种轴承结构的上部都有油箱,下部都有旋转油盘,并且都具有轴承体和轴瓦结构等。
但是,只要仔细观察那种新型设备,就会发现尽管它和国内的筒式瓦结构有着相同之处,但新型轴承结构却还是更胜一筹,不仅是对于这种设备的结构特点和设计原理而言,更甚至于这
种设备的运行状况都是与众不同的。
本文就通过分析这种新型水导轴承结构,从而对这种结构在水电站中的应用进行了解。
新型水导轴承结构的特点
(1)对于国内的筒式水导轴承而言,一般在设计其结构时,都是由两瓣组合而成,轴瓦为了能够和轴承体进行连接和固定,那么轴瓦也会分两瓣天螺栓。
对于钢制瓦背内的圆浇筑巴氏合金轴衬来说,需要将巴氏合金筒体毛胚进行加工,以使其能符合设计尺寸,再确定几何形状时,需要将其和等径内圆柱面相等,这是因为钢制瓦背内圆浇筑巴氏合金轴衬是和轴承体把合的。
但是对于本次研究的抛物线瓦面轴承体来说,它是由四瓣组合而成的,在把合成整体上,也是由切向和28个8.8级六角螺栓把合而成的,并且六角螺栓还是M20×90内的。
对于这种新型的水导轴承结构来说,它不仅能够代替轴承体,它还可以让轴承结构得到简化,从而方便它的运行。
和传统的薄壳筒式轴瓦相比,这种轴承结构的轴瓦单边厚度要厚3倍多,为127毫米,并且它的刚度也是更大的。
该新型轴承结构的承载能力也更好,其轴承径能够承载的重量比传统的要大,并且不管是在何种运行状况
之下,这种轴承都能够承受其最大飞逸转速和最大的径合载荷,与
此同时,它还可以将其传递到水轮机的顶盖上。
(2)这种新型轴承结构和以往的水导轴承结构存在很多不同之处,
它更是一种进步,是一种创新。
这种结构的轴瓦所圆弧面和传统的
结构也是不同的,每四分之一部分轴瓦的巴氏合金材料段只占有55°的圆弧面。
对于另外一段圆弧段来说,它并没有浇铸巴氏合金,有
一部分是和轴领组成的,这一部分的空腔厚度为5毫米,高度达到
了520毫米,并且其圆弧长度也达到了278毫米,它的有效容积大约为0.72升。
与此同时,当机组运行时,这种轴承结构储备了充足的
汽轮机润滑油,这是为了供给瓦面,从而形成油膜以备不时之需。
正是因为具有充足的润滑油,才会对水导轴承的运行温度起到降低
作用[2]。
(3)如表1所示,是某一段轴瓦a和圆半径R的关系情况表。
水轮
机轴颈的圆柱面和抛物线瓦面所形成一种结构具有很大的功效,它
不仅可以完美的实现液体摩擦,而且还可以减少水导轴承运行时的
摩擦损耗功率,从而使得轴瓦的温度降低,楔形油隙结构具备了水
导轴承运行的一些条件,因为它可以迅速的建立起油膜,从而让水
导轴承结构变得更加完善,这是传统的轴承结构不具备的优势。
表1某一段轴瓦a和圆半径R的关系表
a
5°
10°
15°
20°
R 450.19 450.19 450.21 450.22 450.25
a
25°30°35°40°45°
R
450.28
450.32
450.37
450.42
450.48
新型水导轴承结构在水电站中的应用
对于国内的筒式稀油润滑水导轴承来说,这种结构的油冷却器一般
都是装在上油箱里面,从而使得热油达到冷却的目的。
但是对于本
次研究的新型水导轴承来说,它为了能够将热油直接引出轴承体外,以便达到冷却的目的,所通过的是毕托管,并且是将其水平安装在
轴承座上,这还可以在一定程度上实现体外油循环。
这种轴承结构
可以说是非常简单和小巧的,但是尽管如此,它的功能还是不能小觑,它加快了水电站的运行速度,也正是因为它的灵活性,才可以
根据轴承运行的温度来对冷却器的个数进行增加,但是这需要通过
并联的方式来进行,这可以很大的达到扩大冷却效果的目的。
和传
统的轴承结构相比,这种新型的轴承结构在设计上更加精确和完美,不仅如此,它的结构稳定性也更高,是水导轴承的一个伟大创新。
它进一步的扩大了轴承结构在水电站运用中的一些功能,能够加快
其运行速度,更加不容易出现障碍,这为我国的水电站事业作出了
巨大的贡献。
综上所述,和传统的水导轴承结构相比,水导抛物线瓦面稀油润滑
导轴承在水电站中能够得到更好的应用。
经过实验观察,这种轴承
结构在水电站中能够得到更加平稳、安全、可靠的运行,并且其各
项指标都比其它轴承结构更好。
这种新型水导轴承结构的最高瓦温
应该为42摄氏度,但是在对其进行设计的过程当中,应该不能超过65摄氏度,而油槽的油温则应该低于36摄氏度,在设计的过程当中,应该低于55摄氏度。
经过观察发现,当水电站投入使用这种新型轴
承结构之后,水导轴承的运行变得更加的平稳和可靠,并且和以前
使用的轴承结构相比,这种轴承的质量也变得更加优秀,由此可见,这种新型水导轴承结构是一种值得推广和水电站应用的轴承结构。