專(zhuān)利名稱(chēng)：大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置。
背景技術(shù)：
大功率電機(jī)具有轉(zhuǎn)速較低、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)子質(zhì)量重的特點(diǎn)，一般采用滑動(dòng)軸承(臥式電機(jī))、推力軸承(立式電機(jī))支撐，該軸承具有承載能力大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)要求有較好的潤(rùn)滑，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要求轉(zhuǎn)子與軸瓦之間有一定間隙，形成油膜潤(rùn)滑層，減小軸瓦的磨損，保證大電機(jī)正常運(yùn)行。以前大電機(jī)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)僅采用低壓潤(rùn)滑油從軸瓦的上瓦向下淋油(臥式電機(jī))或者從推力瓦側(cè)面進(jìn)油(立式電機(jī))，在電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑油能在轉(zhuǎn)子(推力頭)與軸瓦之間形成良好的油膜潤(rùn)滑層，減小軸瓦與軸(推力頭)的摩擦。在一些科研試驗(yàn)工作平臺(tái)，要求大電機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)、頻繁起動(dòng)、頻繁制動(dòng)，對(duì)大電機(jī)來(lái)說(shuō)都是超極限運(yùn)行。電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，軸瓦與轉(zhuǎn)子之間的摩擦增大，使軸瓦不斷磨損，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致軸瓦上的合金粘在軸上，對(duì)電機(jī)軸瓦磨損產(chǎn)生較大影響，每年都需要進(jìn)行軸瓦研刮，嚴(yán)重影響科研試驗(yàn)工作正常進(jìn)行。因此大電機(jī)僅配置的傳統(tǒng)低壓潤(rùn)滑系統(tǒng)不能滿足該類(lèi)電機(jī)軸承潤(rùn)滑要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在傳統(tǒng)低壓潤(rùn)滑系統(tǒng)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，以解決電機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，軸瓦與轉(zhuǎn)子之間的摩擦增大、使軸瓦不斷磨損的缺陷。
本發(fā)明的基本思路是高壓油頂裝置是將軸瓦做成特殊結(jié)構(gòu)，由油泵電機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓油泵輸出數(shù)十個(gè)壓力的高壓油將數(shù)十噸的轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài)下浮托起來(lái)，讓轉(zhuǎn)子在高壓油膜上懸浮著，不與軸瓦直接接觸。高壓油頂裝置的控制方式如下大功率電機(jī)起動(dòng)前，開(kāi)啟高壓油泵電機(jī)，高壓油卸壓閥打開(kāi)，此時(shí)高壓油通過(guò)卸壓閥全部回到油箱，油泵電機(jī)不帶負(fù)載工作；待高壓油泵電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后，關(guān)閉高壓油卸壓閥，高壓潤(rùn)滑油進(jìn)入電機(jī)軸承，將數(shù)十噸的轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài)下浮托起來(lái)，轉(zhuǎn)子在高壓油膜上懸浮著，不與軸瓦直接接觸，然后起動(dòng)大電機(jī)，讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中一直開(kāi)起高壓油頂起裝置；電機(jī)停車(chē)后打開(kāi)高壓油卸壓閥卸壓，勿需停止油泵電機(jī)即可分?jǐn)喔邏河汀?br> 本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案是一種大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，包括轉(zhuǎn)子，定子，支撐軸承和裝于支撐軸承上的軸瓦(28)，其特征是在軸瓦(28)上開(kāi)有多個(gè)通孔(27)，且每個(gè)通孔(27)均與一高壓油管(26)連接。
進(jìn)一步的方案是所述的大功率電機(jī)是包括含上機(jī)架和下機(jī)架的立式電機(jī)，其中上機(jī)架帶推力軸瓦(28)，通孔(27)開(kāi)于上機(jī)架的推力軸瓦(28)上。
更進(jìn)一步的方案是所述的大功率電機(jī)是包括左機(jī)架和右機(jī)架帶軸瓦(28)的臥式電機(jī)，左機(jī)架和右機(jī)架的軸瓦(28)上都開(kāi)有多個(gè)通孔(27)。
再進(jìn)一步的方案是所述的每個(gè)高壓油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)還通過(guò)一高壓進(jìn)油管(17)連接于一高壓卸壓閥(13)的一端，高壓卸壓閥(13)的另一端連接于一高壓油泵(11)的出油口，高壓油泵(11)的進(jìn)油口與一油箱(2)連通。軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)是大電機(jī)的輔助設(shè)備之一，高壓油頂裝置可以獨(dú)立使用，也可以作為大電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)的一部分，共同使用部分管路、油箱等。
本發(fā)明中，高壓油頂裝置可以采用PLC控制，油泵的起停、管路壓力、管路堵塞、油溫等均通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)控制，直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作，監(jiān)控界面采用監(jiān)控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，其主要優(yōu)點(diǎn)如下高壓油頂裝置的建立減輕了大電機(jī)低轉(zhuǎn)速運(yùn)行條件下軸承(推力頭)磨損，降低了大電機(jī)起動(dòng)時(shí)軸與瓦間的靜摩擦力，降低了電機(jī)起動(dòng)沖擊電流，消除了“燒瓦”的隱患，為大電機(jī)低轉(zhuǎn)速長(zhǎng)期運(yùn)行提供了條件。該裝置的建立，電機(jī)軸溫穩(wěn)定，相關(guān)維修、維護(hù)工作大大降低。該裝置的控制方式避免了頻繁起停油泵電機(jī)，縮短了大電機(jī)停車(chē)時(shí)間，減輕了高壓油長(zhǎng)期運(yùn)行對(duì)電機(jī)軸(推力頭)的損傷。
四

圖1是軸瓦開(kāi)孔示意圖。
圖2是大功率電機(jī)高壓油頂裝置工作原理圖。
圖中1-油盤(pán)，2-油箱，3-液位觀測(cè)窗口，4-油壓表，5-油溫表， 6-吸磁棒，7-液位傳感器，8-油站，9-吸油過(guò)濾器，10-油泵電機(jī)，11-高壓油泵，12-循環(huán)油泵，13-高壓卸壓閥，14-高壓油過(guò)濾器，15-循環(huán)油過(guò)濾器，16-排油過(guò)濾器，17-高壓進(jìn)油管，18-循環(huán)油進(jìn)油管，19-上機(jī)架回油管，20-下機(jī)架回油管，21-排油管，22-分油箱，23-上機(jī)架，24-下機(jī)架，25-大功率電機(jī)，26-高壓油管，27-通孔，28-軸瓦。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳盡描述。
如圖1和圖2，本說(shuō)明書(shū)以1800kW大功率交流立式電機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)高壓油頂裝置作為電機(jī)軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)的一部分，與潤(rùn)滑系統(tǒng)共同使用一臺(tái)油泵電機(jī)10、油箱2以及部分管路，下面簡(jiǎn)要介紹高壓油頂裝置的工作原理，其中部分涉及低壓循環(huán)油系統(tǒng)。該電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主要包括低壓循環(huán)油系統(tǒng)和高壓油頂裝置。系統(tǒng)工作時(shí)，低壓循環(huán)油通過(guò)循環(huán)油進(jìn)油管18分兩支路分別從油池底端注入電機(jī)上機(jī)架23、下機(jī)架24，當(dāng)油池液位高度達(dá)到回油孔高度后，潤(rùn)滑油沿上機(jī)架回油管20、下機(jī)架回油管19返回油箱2，形成低壓潤(rùn)滑油循環(huán)回路。電機(jī)上導(dǎo)瓦、下導(dǎo)瓦、推力瓦全部浸在潤(rùn)滑油中，循環(huán)的潤(rùn)滑油起到潤(rùn)滑、冷卻軸瓦的作用。油泵電機(jī)10驅(qū)動(dòng)高壓油泵11運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓油進(jìn)油管17經(jīng)過(guò)吸油過(guò)濾器9、高壓油過(guò)濾器14，分為8支路分別進(jìn)入8片推力軸瓦28內(nèi)部，同時(shí)進(jìn)入軸瓦28內(nèi)部的通孔27，每路高壓油在每片推力軸瓦28內(nèi)分兩支路出口，每路高壓油從推力軸瓦28出口向推力頭噴油，在推力頭與推力軸瓦28間形成高壓油膜，三十個(gè)大氣壓力的高壓油將十幾噸的轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài)下浮托起來(lái)，讓轉(zhuǎn)子在高壓油膜上懸浮著，不與推力軸瓦28直接接觸，極大地減小了推力瓦與推力頭間的摩擦，改善了大電機(jī)潤(rùn)滑條件，使大電機(jī)可以低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)、頻繁起動(dòng)、頻繁制動(dòng)。卸壓的高壓油進(jìn)入上機(jī)架油池，參與低壓潤(rùn)滑系統(tǒng)循環(huán)。大電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)工作時(shí)，高壓油、循環(huán)油同時(shí)開(kāi)啟，維持潤(rùn)滑油、高壓油油壓，同時(shí)保證上、下機(jī)架油池內(nèi)液位(回油管口高度)，油箱液位在一定幅度內(nèi)穩(wěn)定。
根據(jù)大電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，本系統(tǒng)高壓油頂裝置控制原理如下大電機(jī)起動(dòng)前，開(kāi)起油泵電機(jī)，打開(kāi)高壓油卸荷閥，此時(shí)高壓油通過(guò)卸荷閥全部回到油箱，油泵電機(jī)不帶負(fù)載工作；待油泵電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后，高壓油加壓，高壓油路進(jìn)入大電機(jī)推力瓦，將數(shù)十頓的轉(zhuǎn)子在靜止?fàn)顟B(tài)下浮托起來(lái)，轉(zhuǎn)子在高壓油膜上懸浮著，不與軸瓦直接接觸，然后起動(dòng)大電機(jī)，讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中一直開(kāi)起高壓油頂裝置；電機(jī)停車(chē)至24轉(zhuǎn)/分(大電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的10％)，打開(kāi)高壓油卸壓閥，減輕大電機(jī)停車(chē)期間高壓油對(duì)推力瓦的損傷，加快電機(jī)停車(chē)過(guò)程，同時(shí)勿需頻繁起停油泵電機(jī)即可開(kāi)/停高壓油頂裝置。
本系統(tǒng)高壓油頂起裝置實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，油泵的起停、管路壓力、管路堵塞、油溫、油位等均可本地/遠(yuǎn)程控制與監(jiān)視。
本文所述大功率立式電機(jī)采用的高壓油頂裝置只需要用在上機(jī)架。臥式電機(jī)的高壓油頂裝置對(duì)左、右軸承都起作用。
權(quán)利要求
1.一種大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，包括轉(zhuǎn)子，定子，支撐軸承和裝于支撐軸承上的軸瓦(28)，其特征是在軸瓦(28)上開(kāi)有多個(gè)通孔(27)，且每個(gè)通孔(27)均與一高壓油管(26)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，其特征是所述的大功率電機(jī)是包括含上機(jī)架和下機(jī)架的立式電機(jī)，其中上機(jī)架帶推力軸瓦(28)，通孔(27)開(kāi)于上機(jī)架的推力軸瓦(28)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，其特征是所述的大功率電機(jī)是包括左機(jī)架和右機(jī)架帶軸瓦(28)的臥式電機(jī)，左機(jī)架和右機(jī)架的軸瓦(28)上都開(kāi)有多個(gè)通孔(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，其特征是所述的每個(gè)高壓油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)還通過(guò)一高壓進(jìn)油管(17)連接于一高壓卸壓閥(13)的一端，高壓卸壓閥(13)的另一端連接于一高壓油泵(11)的出油口，高壓油泵(11)的進(jìn)油口與一油箱(2)連通。
全文摘要
一種大功率電機(jī)轉(zhuǎn)子高壓油頂裝置，包括轉(zhuǎn)子，定子，支撐軸承和裝于支撐軸承上的軸瓦(28)，其特征是在軸瓦(28)上開(kāi)有多個(gè)通孔(27)，且每個(gè)通孔(27)均與一高壓油管(26)連接。通孔(27)開(kāi)于立式電機(jī)上機(jī)架的推力軸瓦(28)上；或開(kāi)于臥式電機(jī)左機(jī)架和右機(jī)架的軸瓦(28)上。每個(gè)高壓油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)還通過(guò)一高壓進(jìn)油管(17)連接于一高壓卸壓閥(13)的一端，高壓卸壓閥(13)的另一端連接于一高壓油泵(11)的出油口，高壓油泵(11)的進(jìn)油口與一油箱(2)連通。高壓油泵(11)可與軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)共用一臺(tái)油泵電機(jī)。
文檔編號(hào)F16C33/10GK101022230SQ20071004835
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2007年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者熊建軍, 王政, 李德祥 申請(qǐng)人:中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心低速空氣動(dòng)力研究所