專利名稱：大功率電機轉子高壓油頂裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大功率電機轉子高壓油頂裝置。
背景技術：
大功率電機具有轉速較低、轉矩大、轉子質量重的特點，一般采用滑動軸承(臥式電機)、推力軸承(立式電機)支撐，該軸承具有承載能力大的優(yōu)點，同時要求有較好的潤滑，運轉時要求轉子與軸瓦之間有一定間隙，形成油膜潤滑層，減小軸瓦的磨損，保證大電機正常運行。以前大電機軸承潤滑系統(tǒng)僅采用低壓潤滑油從軸瓦的上瓦向下淋油(臥式電機)或者從推力瓦側面進油(立式電機)，在電機高速運行時，潤滑油能在轉子(推力頭)與軸瓦之間形成良好的油膜潤滑層，減小軸瓦與軸(推力頭)的摩擦。在一些科研試驗工作平臺，要求大電機低轉速運轉、頻繁起動、頻繁制動，對大電機來說都是超極限運行。電機在低速運轉過程中，軸瓦與轉子之間的摩擦增大，使軸瓦不斷磨損，嚴重時導致軸瓦上的合金粘在軸上，對電機軸瓦磨損產生較大影響，每年都需要進行軸瓦研刮，嚴重影響科研試驗工作正常進行。因此大電機僅配置的傳統(tǒng)低壓潤滑系統(tǒng)不能滿足該類電機軸承潤滑要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，在傳統(tǒng)低壓潤滑系統(tǒng)基礎上，設計一種大功率電機轉子高壓油頂裝置，以解決電機在低速運轉過程中，軸瓦與轉子之間的摩擦增大、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構，由油泵電機驅動高壓油泵運轉，高壓油泵輸出數十個壓力的高壓油將數十噸的轉子在靜止狀態(tài)下浮托起來，讓轉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起動前，開啟高壓油泵電機，高壓油卸壓閥打開，此時高壓油通過卸壓閥全部回到油箱，油泵電機不帶負載工作；待高壓油泵電機運行穩(wěn)定后，關閉高壓油卸壓閥，高壓潤滑油進入電機軸承，將數十噸的轉子在靜止狀態(tài)下浮托起來，轉子在高壓油膜上懸浮著，不與軸瓦直接接觸，然后起動大電機，讓轉子轉動起來；在電機運轉過程中一直開起高壓油頂起裝置；電機停車后打開高壓油卸壓閥卸壓，勿需停止油泵電機即可分斷高壓油。
本發(fā)明的具體技術解決方案是一種大功率電機轉子高壓油頂裝置，包括轉子，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)上開有多個通孔(27)，且每個通孔(27)均與一高壓油管(26)連接。
進一步的方案是所述的大功率電機是包括含上機架和下機架的立式電機，其中上機架帶推力軸瓦(28)，通孔(27)開于上機架的推力軸瓦(28)上。
更進一步的方案是所述的大功率電機是包括左機架和右機架帶軸瓦(28)的臥式電機，左機架和右機架的軸瓦(28)上都開有多個通孔(27)。
再進一步的方案是所述的每個高壓油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)還通過一高壓進油管(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)的進油口與一油箱(2)連通。軸承潤滑系統(tǒng)是大電機的輔助設備之一，高壓油頂裝置可以獨立使用，也可以作為大電機潤滑系統(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、油溫等均通過監(jiān)控計算機控制，直接在計算機上進行操作，監(jiān)控界面采用監(jiān)控組態(tài)軟件設計，其主要優(yōu)點如下高壓油頂裝置的建立減輕了大電機低轉速運行條件下軸承(推力頭)磨損，降低了大電機起動時軸與瓦間的靜摩擦力，降低了電機起動沖擊電流，消除了“燒瓦”的隱患，為大電機低轉速長期運行提供了條件。該裝置的建立，電機軸溫穩(wěn)定，相關維修、維護工作大大降低。該裝置的控制方式避免了頻繁起停油泵電機，縮短了大電機停車時間，減輕了高壓油長期運行對電機軸(推力頭)的損傷。
四

圖1是軸瓦開孔示意圖。
圖2是大功率電機高壓油頂裝置工作原理圖。
圖中1-油盤，2-油箱，3-液位觀測窗口，4-油壓表，5-油溫表， 6-吸磁棒，7-液位傳感器，8-油站，9-吸油過濾器，10-油泵電機，11-高壓油泵，12-循環(huán)油泵，13-高壓卸壓閥，14-高壓油過濾器，15-循環(huán)油過濾器，16-排油過濾器，17-高壓進油管，18-循環(huán)油進油管，19-上機架回油管，20-下機架回油管，21-排油管，22-分油箱，23-上機架，24-下機架，25-大功率電機，26-高壓油管，27-通孔，28-軸瓦。
五具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明做詳盡描述。
如圖1和圖2，本說明書以1800kW大功率交流立式電機的潤滑系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)高壓油頂裝置作為電機軸承潤滑系統(tǒng)的一部分，與潤滑系統(tǒng)共同使用一臺油泵電機10、油箱2以及部分管路，下面簡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)。該電機潤滑系統(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，低壓循環(huán)油通過循環(huán)油進油管18分兩支路分別從油池底端注入電機上機架23、下機架24，當油池液位高度達到回油孔高度后，潤滑油沿上機架回油管20、下機架回油管19返回油箱2，形成低壓潤滑油循環(huán)回路。電機上導瓦、下導瓦、推力瓦全部浸在潤滑油中，循環(huán)的潤滑油起到潤滑、冷卻軸瓦的作用。油泵電機10驅動高壓油泵11運轉，高壓油進油管17經過吸油過濾器9、高壓油過濾器14，分為8支路分別進入8片推力軸瓦28內部，同時進入軸瓦28內部的通孔27，每路高壓油在每片推力軸瓦28內分兩支路出口，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，三十個大氣壓力的高壓油將十幾噸的轉子在靜止狀態(tài)下浮托起來，讓轉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，改善了大電機潤滑條件，使大電機可以低轉速運轉、頻繁起動、頻繁制動。卸壓的高壓油進入上機架油池，參與低壓潤滑系統(tǒng)循環(huán)。大電機潤滑系統(tǒng)工作時，高壓油、循環(huán)油同時開啟，維持潤滑油、高壓油油壓，同時保證上、下機架油池內液位(回油管口高度)，油箱液位在一定幅度內穩(wěn)定。
根據大電機運轉情況，本系統(tǒng)高壓油頂裝置控制原理如下大電機起動前，開起油泵電機，打開高壓油卸荷閥，此時高壓油通過卸荷閥全部回到油箱，油泵電機不帶負載工作；待油泵電機運行穩(wěn)定后，高壓油加壓，高壓油路進入大電機推力瓦，將數十頓的轉子在靜止狀態(tài)下浮托起來，轉子在高壓油膜上懸浮著，不與軸瓦直接接觸，然后起動大電機，讓轉子轉動起來；在電機運轉過程中一直開起高壓油頂裝置；電機停車至24轉/分(大電機額定轉速的10％)，打開高壓油卸壓閥，減輕大電機停車期間高壓油對推力瓦的損傷，加快電機停車過程，同時勿需頻繁起停油泵電機即可開/停高壓油頂裝置。
本系統(tǒng)高壓油頂起裝置實現了自動化，油泵的起停、管路壓力、管路堵塞、油溫、油位等均可本地/遠程控制與監(jiān)視。
本文所述大功率立式電機采用的高壓油頂裝置只需要用在上機架。臥式電機的高壓油頂裝置對左、右軸承都起作用。
權利要求
1.一種大功率電機轉子高壓油頂裝置，包括轉子，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)上開有多個通孔(27)，且每個通孔(27)均與一高壓油管(26)連接。
2.根據權利要求1所述的大功率電機轉子高壓油頂裝置，其特征是所述的大功率電機是包括含上機架和下機架的立式電機，其中上機架帶推力軸瓦(28)，通孔(27)開于上機架的推力軸瓦(28)上。
3.根據權利要求1所述的大功率電機轉子高壓油頂裝置，其特征是所述的大功率電機是包括左機架和右機架帶軸瓦(28)的臥式電機，左機架和右機架的軸瓦(28)上都開有多個通孔(27)。
4.根據權利要求1所述的大功率電機轉子高壓油頂裝置，其特征是所述的每個高壓油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)還通過一高壓進油管(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)的進油口與一油箱(2)連通。
全文摘要
一種大功率電機轉子高壓油頂裝置，包括轉子，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)上開有多個通孔(27)，且每個通孔(27)均與一高壓油管(26)連接。通孔(27)開于立式電機上機架的推力軸瓦(28)上；或開于臥式電機左機架和右機架的軸瓦(28)上。每個高壓油管(26)均接于一分油箱(22)上，分油箱(22)還通過一高壓進油管(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)的進油口與一油箱(2)連通。高壓油泵(11)可與軸承潤滑系統(tǒng)共用一臺油泵電機。
文檔編號F16C33/10GK101022230SQ20071004835
公開日2007年8月22日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權日2007年1月30日
發(fā)明者熊建軍, 王政, 李德祥 申請人:中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速空氣動力研究所