大型水轮发电机组推力轴承结构型式及特点

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1、DOI:10．13622/j．cnki．cn42－1800/tv．1671－3354．2014．07．010大型水轮发电机组推力轴承结构型式及特点江晓林，陆明，宾斌(中国长江电力股份有限公司，湖北宜昌443002)摘要:介绍了以平衡块、液压弹性油箱、弹簧簇、刚性支柱簇、橡胶弹性垫为支承方式的推力轴承的结构型式和特点，以及这几种推力轴承的运行简况，给出了国内大型水轮发电机组推力轴承的应用案例。关键词:水轮发电机;推力轴承;结构型式;特点中图分类号:TK730．3+22文献标志码:B文章编号:1671－3354(2014)07－00

2、33－04StructuralStylesandFeaturesoftheThrustBearinginLargeHydro-turbineGeneratorUnitsJIANGXiaolin，LUMing，BINBin(ChinaYangtzePowerCo．，Ltd．，Yichang443002，China)Abstract:Structuralstylesandfeaturesofseveraldifferentthrustbearingsareintroduced，includingthosesupportedbybal

3、ancingweight，hydraulicelastictank，springclusters，rigidsupportclustersandresilientrubbercushion．Operationofthesethrustbearingsarealsopresentedbriefly．Severaldomesticapplicationexamplesofthrustbearinginlargehydro-turbinegeneratorunitsarealsogiven．Keywords:hydro-turbine

4、generatorunit;thrustbearing;structuralstyle;features立式水轮发电机组的推力轴承承载着转动部件重量和水轮机轴向水推力，是水轮发电机组的关键部件之一，其工作性能直接关系到机组的安全和稳定运行。我国已建水电站的大型水轮发电机组上应用的推力轴承支承结构主要有平衡块式、液压弹性油箱式、弹簧簇式、刚性支柱簇式、橡胶弹性垫式等，推力瓦有巴氏合金瓦和弹性金属塑料瓦［1］。现将这几种推力轴承的结构特点及其运行性能加以对比和分析，以便于今后继续改进。力瓦的受力。轴瓦承受载荷的均衡性和倾斜灵活性均较

5、好。但经长时间运行后，机械部件的线接触部位将逐渐磨损变为面接触。随之，推力轴承对瓦间载荷的均匀调节灵敏度逐渐变差。11．1推力轴承的结构平衡块支承式推力轴承平衡块支承结构由上平衡块、下平衡块、垫块以及图1平衡块支承式推力轴承结构示意图液压弹性油箱支承式推力轴承液压弹性油箱支承结构由弹性油箱和托盘式支柱支顶螺栓等部件互相搭接组成，如图1所示，上下平衡块接触面和下平衡块与支承垫板之间均为圆弧面(或刃口)与平面的线接触，在推力载荷作用下，上下平衡块利用杠杆平衡原理连续相互动作，自动调整每块推1．2螺钉组成，如图2所示。每块瓦下的弹性油

6、箱相互连收稿日期:2014－05－19作者简介:江晓林，男，工程师，从事水电站技术管理工作。33水电与新能源2014年第7期通，内部充满一定压力的液压油，当各瓦间载荷不均衡时，弹性油箱作为一个整体连通器，通过弹性油箱的轴向变形使各推力瓦间载荷均匀。弹性油箱有单波纹、三波纹、四波纹和多波纹等结构，多波纹结构较单波纹结构性能好。托盘的设计有效地减小了托瓦的变形，保障了大型水轮发电机组推力轴承的安全运行。亦有采用无支柱螺栓结构，即将推力瓦(托瓦)直接置于弹性油箱上方，可适当减小推力轴承整体高度，并改善推力瓦机械变形。但因无可调节的支柱

7、螺钉，推力轴承现场安装及受力调整受到一定限制。对于大型水轮发电机组，液压弹性油箱支承推力轴承的弹性油箱尺寸较大，且油箱需预充一定压力的液压油，因此为确保弹性油箱在长期运行期间的安全可靠性，在结构设计、加工制造、安装工艺等各方面均有较严格的工艺要求［2］。图3弹簧簇支承式推力轴承结构剖面图所示。在推力瓦(薄瓦)和托瓦(厚瓦)之间布置了一系列直径不等的小刚性支柱，在托瓦底部设支柱螺栓，用于调整轴瓦的高程。在此结构中，推力瓦的变形主要取决于瓦下小刚性支柱受载荷后的变形，而小刚性支柱的尺寸及分布是根据轴承油膜的压力分布、轴瓦的倾斜需要而

8、设计的，最终使推力瓦的变形得到控制，并能建立适合的油膜。此结构中推力瓦、托瓦、小刚性支柱的受力、变形等完全取决于设计，因此对设计精度要求较高［3］。图2液压弹性油箱支承推力轴承剖面图1．3弹簧簇支承式推力轴承结构弹簧簇支承推力轴承如图3所示，采用双层瓦结构，一簇