镜板泵自润滑径向推力轴承

谢海　黎万奎　张欣　杨方龙

（重庆云河水电股份有限公司，重庆　401121）

　　【摘　要】镜板泵自润滑径向推力轴承的设计、研制成功，开创了高水头、高转速、大容量卧轴混流式水轮发电机组的新纪元，由于它优良的性能，必将取代外设轴承润滑装置对轴承强制润滑。

　　【关键词】镜板泵；自润滑；径向推力轴承；经济意义；新技术；全面改善机组性能

　　引言

　　高水头卧轴混流式水轮发电机组运行的特点是转速较高、水推力较大，Z令人头痛的事，就是机组的径向推力轴承温升高，经常容易发生轴瓦烧坏事故，严重影响机组正常运行。事故原因（除推力瓦设计过小外）大多是轴承润滑系统的冷却性能差和供油量不足或断油造成。镜板泵自润滑径向推力轴承就是针对高水头、高转速、大容量卧轴混流式水轮发电机组发明的。

　　1、推力盘带油润滑和内装冷却器轴承、外设润滑装置轴承介绍

　　推力盘带油（无压自流）润滑和轴承内装冷却器的轴承润滑系统因其使用效果差，通常只用于中小型机组，容量较大、转速较高机组大多采用外设轴承润滑装置对轴承进行（有压）强制润滑。

　　轴承润滑装置为满足机组不同运行工况要求，需要设置三套泵组：一套直流电机泵组供电站无电源时供油，两套交流电机泵组互为备用，供电站正常运行之用。由此可见三套泵组要有一套电器和液压元件组成的自动控制系统来切换；再加上油箱和冷却器等，结构复杂，体积庞大（一台轴承润滑装置面积约5平方米），价格不菲（每台约10万元以上）。而且在电站实际运行中，因自动控制失灵，断油烧瓦事故屡有发生，这种强制润滑方式不受欢迎。

　　2、镜板泵自润滑径向推力轴承结构及工作原理

　　镜板泵自润滑径向推力轴承由轴承座、轴承盖、径向瓦、推力瓦、推力头、内罩和外罩等部件构成。轴承座和轴承盖通过螺钉固定连接，并在它们之间卡有径向瓦，在径向瓦右端面沿圆周向均布有多块推力瓦，通过螺钉与径向瓦固定连接。发电机主轴穿过径向瓦的内孔后通过平键固套有推力头，在推力头的外面套有内罩，在内罩的外面再套有外罩，外罩的左端面通过螺钉与轴承座和轴承盖的右端面固定连接。

　　工作原理是推力头跟随发电机主轴旋转时产生离心力，在离心力的作用下，轴承工作后产生的热油被送到轴承外的油冷却器中，并将冷却后的冷油不停地注入轴承，满足轴承的正常工作要求，从而实现自循环自润滑。

　　3、镜板泵自润滑径向推力轴承润滑系统

　　润滑系统的特点为“自循环、外冷却”，“自循环”就是通过发电机主轴带动推力头旋转时产生的离心力将热油送走，并将通过油冷却器冷却后的冷油不停地注入轴承，从而实现自循环；“外冷却”就是将油冷却器装设在轴承外，用来冷却轴承工作产生的热油，油冷却器可以根据水轮发电机组容量选配不同规格，不受轴承结构限制。另外，这套系统可供油给两个轴承润滑，包括机组的另一个径向轴承。

　　4、结语

　　镜板泵自润滑径向推力轴承仅仅利用了原有零件镜板进行改造，辅以少量零件，便具有轴承强制润滑装置等效功能。可见，省去了多少麻烦，经济效益可观，也方便电站管理维护。到目前为止，已成功应用在多个项目中，深得用户好评，提高了产品的市场核心竞争力。

　　参考文献

　　[1]水轮机设计手册.哈尔滨大电机研究所编著.机械工业出版社

　　[2]水轮机设计与计算.天津电气传动设计研究所编.科学出版社

　　[3]陈学尧.降低卧式水轮发电机组轴承温度的一些方法[J].农村电气化，2000（12）.

来源：《科技与企业》2014年第23期