專利名稱：全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)的制作方法
全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)屬于電學(xué)類發(fā)電機(jī)分類。
水輪發(fā)電機(jī)有立式和臥式兩種。立式水輪發(fā)電機(jī)的軸承系統(tǒng)是由上導(dǎo)軸承、下導(dǎo)軸承、水輪機(jī)導(dǎo)軸承和推力軸承構(gòu)成的。臥式水輪發(fā)電機(jī)是由推力軸承和導(dǎo)軸承構(gòu)成的。由于彈性金屬塑料推力軸瓦的普及應(yīng)用，已經(jīng)取得良好的運(yùn)行效果。所以逐步向?qū)лS承發(fā)展。例如專利962022624提出的一種園弧形彈性金屬塑料軸瓦就已經(jīng)應(yīng)用在水輪發(fā)電機(jī)的導(dǎo)軸承中，主要是應(yīng)用于分塊的導(dǎo)軸承中。由于塑料軸瓦所特有的熱脹系數(shù)大，是金屬的8-10倍，所以塑料瓦有熱應(yīng)力集中、邊緣效應(yīng)和油楔生成不良的影響，常常發(fā)生燒瓦事故。因此水輪發(fā)電機(jī)尚沒有完全實(shí)現(xiàn)全部軸承都彈性金屬塑料瓦化，但是彈性金屬塑料軸瓦雖有上述的缺點(diǎn)，如果能找出辦法加以克服的話，那么全塑料化的水輪發(fā)電機(jī)一定會(huì)表現(xiàn)出更優(yōu)良的性能。
本發(fā)明提供了一種全彈性金屬塑料瓦的水輪發(fā)電機(jī)，它的軸承系統(tǒng)全部使用彈性金屬塑料瓦，使水輪發(fā)電機(jī)的軸承事故減少，維修方便，不用刮研。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的為了解決多支撐彈性金屬塑料推力軸承的技術(shù)難題，把推力塑料瓦面的平面狀態(tài)改革成由導(dǎo)入面，進(jìn)油楔面、承重面和出油面構(gòu)成的凸形的多面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明則引進(jìn)這種構(gòu)思，不但水輪發(fā)電機(jī)的推力軸承，而且導(dǎo)軸承也設(shè)置A導(dǎo)入面、B進(jìn)油楔、C承重面、D出油面。為了消除熱脹應(yīng)力的影響，再把園周塑料分成若干塊或是把塑料園周面分成若干段。這樣熱應(yīng)力被分散了，再考慮到塑料邊緣效應(yīng)的影響，采用預(yù)先設(shè)置的辦法解決。B進(jìn)油楔面和D出油面都與軸面形成半月牙形的油隙空間。這種月牙形的油隙便是自然存在的油楔，它比現(xiàn)有導(dǎo)軸瓦是與軸面同心園的情況大大改善了油膜生成的條件。
B進(jìn)油楔面的月牙形進(jìn)口距軸面距離應(yīng)大于軸脹間隙加2倍以上油膜厚度再加塑料邊緣效應(yīng)值的總和。
D出油面的月牙形出口距軸面的距離應(yīng)大于軸脹間隙加上1.5倍以上油膜厚度再加塑料瓦的邊緣效應(yīng)。A導(dǎo)入面可以是園導(dǎo)角，也可以是(10-20)×20-30度的斜面。
B進(jìn)油楔面的寬度應(yīng)大于該段塑料面弧長的五分之一，而不大于二分之一。因?yàn)樯儆谖宸种粫r(shí)，油楔所產(chǎn)生的壓力不足，當(dāng)大于二分之一時(shí)，承重面減小，影響負(fù)荷能力。D出油面的寬度，應(yīng)不大于八分之一該段塑料面弧長。因?yàn)檫^寬會(huì)使負(fù)荷面減少，使泄壓太快而減少負(fù)荷能力。
在水輪發(fā)電機(jī)軸承系統(tǒng)中，立式的上導(dǎo)和下導(dǎo)一般是采用分塊式塑料軸瓦，每套由八塊或大型的由10塊以上組成。每塊塑料導(dǎo)瓦都應(yīng)設(shè)置A進(jìn)入面、B進(jìn)油楔、C承重面、D出油面。為了加工方便和自然形成進(jìn)出油面的月牙形可以簡單地采用塑料瓦面的半徑比軸面半徑大百分之(0.5-3)的加工處理。
立筒式塑料軸瓦可以按油槽進(jìn)行自然分段，每段設(shè)置A、B、C、D面。使他們與油槽平行。為了使進(jìn)油和出油不相混合，還可以設(shè)置出油槽與進(jìn)油槽分開。進(jìn)油槽上端封住，下端與進(jìn)油孔相連接。出油槽下端封死，上端開口。如果是進(jìn)油在上邊的話，則進(jìn)出油槽的設(shè)置與上述相反。
臥式水輪發(fā)電機(jī)的塑料軸瓦的水平合縫面下半塊瓦最少應(yīng)該分成三段，其中中垂線上的承重面應(yīng)保有50弧度以上進(jìn)油和出油面的兩端應(yīng)該封死，以免邊緣泄油。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅推力軸承而且導(dǎo)軸承全部用彈性金屬塑料軸瓦，自然設(shè)置了進(jìn)油楔面和出油面與軸面形成月牙形油楔，又加上分段和消除邊緣影響，使油膜能正常運(yùn)行而不會(huì)被破壞。所以使水輪發(fā)電機(jī)的軸承事故減少，由于塑料瓦不用刮研，維修自然方便了。
本發(fā)明附圖1是立式全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是臥式全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是分塊式彈性金屬塑料導(dǎo)軸承的示意圖。
附圖4是圓筒式彈性金屬塑料導(dǎo)軸承的示意圖。
附圖5是圓筒式彈性金屬塑料導(dǎo)軸承的塑料瓦面按合縫面M-N展開圖。
附圖6是帶有出油槽的圓筒式彈性金屬塑料導(dǎo)軸承的塑料瓦面按合縫面M-N展開圖。
附圖7是臥式彈性金屬塑料軸瓦的示意圖。
附圖8是臥式彈性金屬塑料軸瓦瓦面按合縫面M-N展開圖。
本發(fā)明最佳實(shí)例結(jié)合


如下例1、立式全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)如圖1所示。圖中2是機(jī)殼，在機(jī)殼上固定有4上導(dǎo)軸瓦，5推力軸瓦，7是子電樞，8下導(dǎo)軸瓦、9水輪機(jī)導(dǎo)軸瓦。這些合起來稱為定子。轉(zhuǎn)子則由1勵(lì)磁機(jī)、3鏡板、6轉(zhuǎn)子電樞和10水輪機(jī)組成同軸轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)。5推力軸承是彈性金屬塑料軸瓦，是平面扇形瓦。4上導(dǎo)軸瓦和8下導(dǎo)軸瓦是園弧形彈性金屬塑料軸瓦。是分塊結(jié)構(gòu)，分為8塊，如圖3所示。圖中21是軸，22是單塊的導(dǎo)軸瓦。軸的半徑為R0，而導(dǎo)軸瓦的半徑R比R0大百分之(0.5-3)。因此才能構(gòu)成B進(jìn)油楔面與軸面間的半月牙形油楔空間。當(dāng)軸以V速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則自然會(huì)形成油膜。9水輪機(jī)導(dǎo)軸承一般是園筒形導(dǎo)軸瓦，分為兩半，有油槽，如圖4所示。圖中23涂黑的表示為油隙。24是塑料導(dǎo)軸瓦，由兩半組成園周面。25是軸以V速度旋轉(zhuǎn)。軸半徑R0進(jìn)油楔面的半徑是RB，出油面的半徑是RD，合縫面為MN，該筒式導(dǎo)軸瓦的塑料面被4個(gè)油槽E分成四段，每段A導(dǎo)入面、B進(jìn)油楔、C承重面、D出油面均不在同一弧面上。承重面與軸面半徑R0相近，只差油膜厚和軸脹值。RB進(jìn)油楔面半徑。進(jìn)油楔面入口值確定是R0加上軸脹值再加上2倍的油膜2003再加上塑料邊緣效應(yīng)約(0.05-0.10)的總和。邊緣效應(yīng)是依靠試驗(yàn)來確定的數(shù)據(jù)。根據(jù)油槽分段的A、B、C、D面的設(shè)置如圖5所示，這是從合縫面展開的塑料瓦面圖。圖中26是進(jìn)油孔，進(jìn)油孔進(jìn)入的油流W沿水平油槽Q流入進(jìn)油槽E。E是傾斜的槽，軸的轉(zhuǎn)速V時(shí)，則油流W沿E上升，分別流經(jīng)A、B、C、D，然后從上面離開軸瓦面。為了使進(jìn)油和出油分開，還設(shè)計(jì)了圖6所示的塑料瓦面系統(tǒng)。進(jìn)油孔26流進(jìn)的油流W隨轉(zhuǎn)V進(jìn)入E，經(jīng)過A、B、C、D由F油槽排出。
例2、臥式全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)如圖2所示。這是一種臥式燈泡形發(fā)電機(jī)組。圖中的燈泡形外殼17是固定部份的支撐結(jié)構(gòu)。軸承座13、18和定子繞組15固定在它上面。轉(zhuǎn)子則由12推力板、16轉(zhuǎn)子電樞和20水輪機(jī)組成。推力軸承11和前導(dǎo)軸承14組合在一起，軸承座的接觸面為園球面。19是水導(dǎo)軸承。14與19的尺寸形狀可以完全相同，它是由上下二半塑料瓦組成的如圖7所示。圖中27是上半瓦，28是軸，29是下半瓦。30涂黑部份表示為油流，31為進(jìn)油孔。軸的半徑為R0以V方向依次設(shè)置AB1C1D-B2C2D-B3C3D其中中垂線方向的承重面C2的弧面應(yīng)大于50弧度為好。下半瓦塑料面各段各面展開圖如圖8所示。圖中A導(dǎo)入面是R5×10的園導(dǎo)角，有利于油流進(jìn)入。其余面為了加工方便，做成弧形。B1二兩端封住，DB2和DB3也兩端封住。但每段分縫面最小為1mm。
權(quán)利要求
1.涉及一種電學(xué)類發(fā)電機(jī)分類的全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)，其特征是(1)、推力軸承和導(dǎo)軸承全部是彈性金屬塑料軸瓦組成的；(2)、導(dǎo)軸瓦被分成若干塊或塑料瓦面被分成若干段；(3)、每段塑料面由A導(dǎo)入面、B進(jìn)油楔面、C承重面、D出油面構(gòu)成；(4)B進(jìn)油楔面與軸面呈半月牙形的空間，其進(jìn)口處距軸面距離大于2倍以上的油膜厚加塑料邊緣效應(yīng)和軸脹值；(5)D出油面與軸面呈半月牙形的空間，其出口處距軸面的距離大于1.5倍以上油膜厚加塑料邊緣效應(yīng)和軸脹值；
2.如權(quán)利要求1所述的全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)，其特征是分塊式導(dǎo)軸瓦的塑料面半徑比軸半徑大百分之(0.5-3)。
3.如權(quán)利要求1所述的全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)，其特征是立軸筒式導(dǎo)軸承沿油槽分段，每段設(shè)置A導(dǎo)入面、B進(jìn)油楔面、D出油面都與油槽平行。
4.如權(quán)利要求1所述的全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)，其特征是臥式園筒軸瓦的下半塊塑料面最少分為三段；其中垂線所在段的C承重面不得小于50度弧面。
5.如權(quán)利要求1所述的全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)，其特征是塑料軸瓦與軸承座的接觸面為球形面。
6.如權(quán)利要求1與3所述的銓彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)，其特征是設(shè)置出油槽。
全文摘要
全彈性金屬塑料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)屬于電學(xué)類發(fā)電機(jī)分類。它解決了導(dǎo)軸承塑料面的應(yīng)力集中、油膜生成不良和邊緣效應(yīng)影響所引起的燒瓦現(xiàn)象。它的特征是推力軸承和導(dǎo)軸承全部是彈性金屬塑料軸瓦構(gòu)成的,導(dǎo)軸承被分成若干塊或塑料面被分成若干段。每段塑料面是由A導(dǎo)入面、B進(jìn)油楔面、C承重面、D出油面構(gòu)成。B進(jìn)油楔面與軸面是半月牙形空間,分塊的軸瓦半徑大于軸半徑百分之(0.5—3)。立筒式塑料瓦面按油槽分段,每段A、B、C、D面均與油槽平行。臥筒式軸瓦的下半瓦最少分成三段。本發(fā)明用于水力發(fā)電系統(tǒng)中。
文檔編號H02K5/00GK1261219SQ9910141
公開日2000年7月26日 申請日期1999年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月20日
發(fā)明者孫晶, 楊純, 孫守馴 申請人:孫晶, 孫守馴