Подпятник вертикального гидрогенератора

О П И С А Н И Е )930505ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцкапксткческкхРеспублик(22)Заявлено 15.09.80 (21) 2980902/24-07с присоединением заявки РЙ(5 )М. Кд,Н 02 К 5/167 Геаударетееннмй комнтет но делам нзабретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Ленинградское электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.И. Кирова(54) ПОДПЯТНИК ВЕРТИКАЛЬНОГО ГИДРОГЕНЕРАТОРА Изобретение относится к электрическим машинам и, в частности к вертикальным гидрогенераторам,ЪОдним из наиболее ответственныхузлов любых вертикальных машин, в5том числе и гидрогенераторов, является опорный подшипник-подпятник,воспринимающий осевую нагрузку отвращающихся масс генератора и егопривода (турбины), а также вертикаль-,ную составляющую реакции потока водычерез гидравлическую турбину.Подпятники, воспринимая нагрузкидо 4000.т,достигают значительных размеров (диаметр до 4,5 м), масляныеванны, в которых размещаются подпятники, достигают еще больших размеровдо 6,2 м. Конструкции масляных ванндолжны обеспечить их максимальновозможную герметичность во избежаниипопадания паров масла в пространствогенераторов, особенно на обмотки статора и ротора, так как,осаждаясь наповерхности изоляции обмоток, масло в смеси с содержащейся в воздухепылью может привести к повреждениюизоляции и электрическим пробоям ее.Поэтому одной из важнейших задач, ненашедшей пока полного решения, является борьба с масляными парами изванн подпятников гидрогенераторов.Известен подпятник гидрогенератора,в масляной ванне которого уплотняющие камеры, установленные по внутреннему и наружному диаметрам втулкиподпятника, снабжены охладителями,служащими для конденсации масляныхпаров.В подпятнике охладители выполненыв виде кольцевых трубок, снабженыпатрубками для подачи и слива охлаждающейжидкости, Для сбора конденсированного масла установлены лотки 13.Недостатком такого подпятника является его большая конструктивная итехнологическая сложность,В процессе эксплуатации гидрогенераторов часто применяют искусствен930505 4а на внутренней поверхности втулкизакреплен маслоотражательный щиток.Такая конструкция полностью исключает; вентилирующее действие ребержесткости втулки и создает большиевозможности для установки 3 и болееуплотнений на наружной боковой поверхности втулки,Иаслоотражательный щиток, закреп 1 О ленный на внутренней боковой поверхности втулки подпятника, предназначендля уплотнения внутренней поверхности ванны, а также для предотвращенияпопадания масла во внутренние карма 5 ны втулкиУплотнения, установленные на крышке, выполняются из сварных или литыхэлементов с кожанными манжетами, охватывающими наружную боковую поверхность втулки.На чертеже представлен подпятниквертикального гидрогенератора, про"дольный разрез.Подпятник содержит втулку 1 с прикрепленным к ней диском 2. Втулкас диском 2 опираются на двухрядныесегменты 3, в свою очередь .опирающиеся на опорные элементы подпятника 4,Подпятник расположен в маслянойванне 5, составленной днищем 6, наружной цилиндрической стенкой 7,внутренней цилиндрической стенкой 8и крышкой 9. В масляной ванне размещен охладитель 10.Втулка 1 подпятника выполнена таким образом, что ее наружная поверхность 11 представляет собой сйлошную цилиндрическую поверхность, аребра 12 жесткости обращены вовнутрь.,На крышке 9 установлены уплотнения 13, прилегающие к наружной цилиндрической поверхности 11 втулки 1. ные приемы по удалению паров маслаиз ванн. Для этой цели в корпус ваннввариваются трубки, выводимые в тур-биннце помещения 2 .Установкой подобных трубок снижается замасливание.машин, но загрязняютсл турбинные помещения и речньестоки,Наиболее близкой к предлагаемомуизобретению является конструкция подпятника вертикального гидрогенератора,содержащая втулку, снабженную ребрамижесткости, с прикрепленным к ней дис"ком и сегменты с опорными элементами,помещенные в масляную ванну, выпол-.ненную в виде кольцевого цилиндра, накрышке которой установлены уплотнения, прилегающие к наружной боковойповерхности втулки. Вращающаяся втуу 1 ка подпятника соединена с ротором генератора. В известных конструкцияхФвтулки подпятников имеют внутреннююсплошную стенку и ребра жесткости,обращенные к наружному диаметру 31.Недостатком таких конструкций яв"ляется вентилирующее действие ребержесткости, созда 1 ощих зону пониженногодавления над ванной подпятника и способствующих тем самым выходу масляныхпаров из ванны.Кроме того, установка уплотненийна наружной боковой поверхности втулки подпятника очень затруднена ввиду того, что практически отсутствуютгладкие поверхндсти .(Кроме верхнегои нижнего поясков). Поэтому на практике ограничиваются одним или двумяуплотнениями, что оказывается недостаточным. 40Цель изобретения " повышение надежности гидрогенератора путем исключения попадания масляных паров на егоактивные цасти,Поставленная цель достигается тем,45что в подпятнике вертикального гидрогенератора, содержащем втулку, снабженную ребрами жесткости, с прикрепленным к ней диском и сегменты сопорными элементами, помещенные в маслянуюванну, выполненную в виде кольцевого цилиндра, на крышке которойустановлены уплотнения, прилегающиек наружной боковой поверхности втулки, последняя выполнена со сплошнойнаружной боковой поверхностью и ребрами жесткости, обращенными вовнутрь,при этом на крышке масляной ванныустановлены дополнительные уплотнения,Наличие сплошной наружной поверхности 11 втулки создает возможность для установки на крышке 9 масляной ванны 5 большего числа уплотнений, охватывающих втулку, цем это имело место в известной конструкции подпятника, где ребра жесткости втулки были обращены к наружной поверхности, а сама наружная поверхность представляла собой два пояска.На внутренней боковой поверхности втулки 14 укреплен отражательный щиток 15 для уплотнения ванны по внутренней поверхности, а также для предотвращения попадания масла во внутренние карманы втулкиность, снизить затраты на ремонт и эксплуатацию.Изобретение предназначено для внедрения на новых типах гидрогенераторов, 5 для которых еще не заказаны втулкиподпятников, например на гидрогенераторах ГЭС Габчиково. Формула изобретения Подпятник вертикального гидрогенератора, содержащий втулку, имеющую ребра жесткости и каналы между 15 ними,и наружную.и внутреннюю боковые поверхности, прикрепленный кней диск, масляную ванну в видекольцевого цилиндра с крышкой, сегменты с опорными элементами, разме-.20 щенные в масляной ванне, и уплотнения, расположенные между наружнойбоковой поверхностью втулки и крынкой масляной ванны,.о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повы щения надежности, он снабжен дополнительными уплотнениями и маслоотражательным,щитком и наружная боковая поверхность втулки выполненасплошной, обеспечивающей размещение зо дополнительных уплотнений, и перекры-.вающей каналы между ребрами, а маслоотражательный щиток закреплен навнутренней боковой поверхности втулки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Нф 2816723/07,кл. Н 02 К 5/16, 1979.2. Полушкин К.П. Монтаж гидроаг".регатов. Л., "Энергия", 1977, с.336,рис 5-57.3. Домбровский В,В, и др. Проекти"рование гидрогенераторов. Ч. 2, Л.,"Энергия", 1968, с, 81-84. 5. 930505В.процессе работы гидрогенератора при скольжении вращающейся части подпятника (втулка 1 с диском 2) по неподвижной (сегменты 3 и опорные элементы 4), сила трения производит работу, целиком превращающуюся в теплоДля того, чтобы выделение тепла на поверхности трения не превосходило допустимых величин, надо обеспечить наличие слоя смазки между трущимися поверхностями, т.е. создать так называемое жидкостное трение.Чтобы обеспечить необходимую вязкость охлаждающего масла в масляной ванне 5, температура его должна во время работы агрегата поддерживаться постоянной, Для этой цели служат охладители 10, Образование масляной пленки между трущимися поверхностями и ее поддержание в подпятнике обес- . печивается вращением самого подпятника.Циркуляция масла в ванне 5 достигается насосным действием вращающихся частей 1 и 2 подпятника. Над.поверхностью масла в ванне 5 образуются масляные пары, проникновение которых к активным частям гидрогенератора недопустимо. Для исключения попадания в гидрогенератор паров, масляная ванна 5 герметизирована уплотнениями 13 на наружной боковой. поверхности 11 втулки. 1 и маслоотражательным щитком 15 на внутренней поверхности 14 втулки 1. Кроме того, щиток 15 препятствует проникновению масла из ванны во внутренние карманы втулки 1, образованные ребрами 12 жесткости.Предлагаемое изобретение позволяет решать важную техническую задачу по предотвращению замасливания деталей гидрогенераторов и тем самым повысить их эксплуатационную надеж