油挡结构论文和设计-薛强

全文摘要

本实用新型提供了一种油挡结构，油挡结构包括油挡主体，油挡主体套设在安装有轴承的转轴上并位于轴承的一侧，油挡主体与转轴之间具有旋转间隙，油挡主体具有朝向轴承设置的第一端面和背离轴承设置的第二端面；油挡主体上设置有用于通入气体的隔离通道，隔离通道与旋转间隙连通，以使压缩气体通过隔离通道流入旋转间隙内，以止挡位于旋转间隙内的润滑油从第二端面流出并止挡位于第二端面外侧的气体流入旋转间隙内。本实用新型解决了现有技术中的油挡结构存在漏油且气体易进入油挡结构的问题。

主设计要求

1.一种油挡结构，所述油挡结构包括油挡主体(10)，所述油挡主体(10)套设在安装有轴承的转轴(30)上并位于所述轴承的一侧，所述油挡主体(10)与所述转轴(30)之间具有旋转间隙(13)，其特征在于，所述油挡主体(10)具有朝向所述轴承设置的第一端面(15)和背离所述轴承设置的第二端面(16)；所述油挡主体(10)上设置有用于通入气体的隔离通道(17)，所述隔离通道(17)与所述旋转间隙(13)连通，以使压缩气体通过所述隔离通道(17)流入所述旋转间隙(13)内，以止挡位于所述旋转间隙(13)内的润滑油从所述第二端面(16)流出并止挡位于所述第二端面(16)外侧的气体流入所述旋转间隙(13)内。

设计方案

1.一种油挡结构，所述油挡结构包括油挡主体(10)，所述油挡主体(10)套设在安装有轴承的转轴(30)上并位于所述轴承的一侧，所述油挡主体(10)与所述转轴(30)之间具有旋转间隙(13)，其特征在于，

所述油挡主体(10)具有朝向所述轴承设置的第一端面(15)和背离所述轴承设置的第二端面(16)；

所述油挡主体(10)上设置有用于通入气体的隔离通道(17)，所述隔离通道(17)与所述旋转间隙(13)连通，以使压缩气体通过所述隔离通道(17)流入所述旋转间隙(13)内，以止挡位于所述旋转间隙(13)内的润滑油从所述第二端面(16)流出并止挡位于所述第二端面(16)外侧的气体流入所述旋转间隙(13)内。

2.根据权利要求1所述的油挡结构，其特征在于，所述隔离通道(17)包括进气通道(121)和与所述进气通道(121)连通的第二腔室(12)，以使压缩气体通过所述进气通道(121)进入所述第二腔室(12)后再流入所述旋转间隙(13)内。

3.根据权利要求2所述的油挡结构，其特征在于，所述油挡主体(10)为环形结构，所述进气通道(121)设置在所述第二腔室(12)远离所述转轴(30)的一侧，所述进气通道(121)沿所述油挡主体(10)的径向方向延伸设置。

4.根据权利要求2所述的油挡结构，其特征在于，所述油挡主体(10)包括用于容纳所述润滑油的第一腔室(11)，所述第一腔室(11)设置在所述第二腔室(12)远离所述第二端面(16)的一侧，所述第一腔室(11)与所述旋转间隙(13)连通。

5.根据权利要求2所述的油挡结构，其特征在于，所述油挡结构还包括：

进气装置(20)，所述进气装置(20)与所述进气通道(121)连通，以通过所述进气通道(121)向所述第二腔室(12)内通入压缩气体。

6.根据权利要求5所述的油挡结构，其特征在于，所述进气装置(20)包括进气管路(21)，所述进气管路(21)的一端与所述进气通道(121)连接，所述进气管路(21)的另一端用于通入压缩气体。

7.根据权利要求6所述的油挡结构，其特征在于，所述进气装置(20)还包括过滤器(22)，所述过滤器(22)设置在所述进气管路(21)上，以去除所述压缩气体中的水分。

8.根据权利要求7所述的油挡结构，其特征在于，所述进气装置(20)还包括控制阀(23)，所述控制阀(23)设置在所述进气管路(21)上且位于所述过滤器(22)远离所述油挡主体(10)的一侧。

9.根据权利要求4所述的油挡结构，其特征在于，所述油挡主体(10)上具有回油通道(14)，所述回油通道(14)与所述第一腔室(11)连通，以使位于所述第一腔室内的润滑油经所述回油通道(14)流出。

10.根据权利要求9所述的油挡结构，其特征在于，所述油挡主体(10)为环形结构，所述回油通道(14)设置在所述第一腔室(11)远离所述转轴(30)的一侧，所述回油通道(14)沿所述油挡主体(10)的径向方向延伸设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及火力发电技术领域，具体而言，涉及一种油挡结构。

背景技术

汽轮机油挡用于阻挡轴承箱漏油与防止轴封漏气、水蒸气进入轴承箱体内导致润滑油含水。从目前国内电厂应用情况来看，普通应用迷宫式铜齿片油挡或接触式油挡(或称：浮动环油挡)。

然而，两种国内形式的油挡均存在漏油技术缺陷：

1、迷宫式铜齿片油挡：

(1)、油挡间隙调整不合适；

(2)、局部回油管路布置不合理，使得回油不顺畅，轴承室形成微负压受阻，使油沿轴经过油挡间隙向外渗漏；

(3)、联轴器高速旋转产生的鼓风破坏轴承室的微负压状态，导致轴承室内压力大于外界压力，容易发生油挡漏油；

(4)、发电机转子上的风叶产生的抽吸足以将轴承室内的油烟引出，集聚成油滴，在离心力的作用下甩漏到外边；

(5)、长期存在油挡漏油现象，且油中带水严重，导致了润滑油颗粒度超标，机组振动，严重威胁机组的安全运行。

2、接触式油挡(浮动环油挡)：

(1)、内环与轴之间油膜密封条件不可持续；

(2)、内环材质变形、积碳严重；

(3)、汽轮机高温处无法引用；

(4)、软摩擦引起轴系振动；

(5)、轴承腔室排汽孔堵；

(6)、国内转子磨损频繁出现；

(7)、铜齿片油挡出现的问题，接触式油挡不同程度存在。

综上，目前国内电力市场较新型的气密式油挡，存在一系列设计缺陷，例如：“甩油”与“进气”在同一腔体内的结构的设计，存在的油与气撞击、飞溅，压力混乱，油气互相干扰，压缩空气阻汽方向错误等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种油挡结构，以解决现有技术中的油挡结构存在漏油且气体易进入油挡结构的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种油挡结构，油挡结构包括油挡主体，油挡主体套设在安装有轴承的转轴上并位于轴承的一侧，油挡主体与转轴之间具有旋转间隙，油挡主体具有朝向轴承设置的第一端面和背离轴承设置的第二端面；油挡主体上设置有用于通入气体的隔离通道，隔离通道与旋转间隙连通，以使压缩气体通过隔离通道流入旋转间隙内，以止挡位于旋转间隙内的润滑油从第二端面流出并止挡位于第二端面外侧的气体流入旋转间隙内。

进一步地，隔离通道包括进气通道和与进气通道连通的第二腔室，以使压缩气体通过进气通道进入第二腔室后再流入旋转间隙内。

进一步地，油挡主体为环形结构，进气通道设置在第二腔室远离转轴的一侧，进气通道沿油挡主体的径向方向延伸设置。

进一步地，油挡主体包括用于容纳润滑油的第一腔室，第一腔室设置在第二腔室远离第二端面的一侧，第一腔室与旋转间隙连通。

进一步地，油挡结构还包括：进气装置，进气装置与进气通道连通，以通过进气通道向第二腔室内通入压缩气体。

进一步地，进气装置包括进气管路，进气管路的一端与进气通道连接，进气管路的另一端用于通入压缩气体。

进一步地，进气装置还包括过滤器，过滤器设置在进气管路上，以去除压缩气体中的水分。

进一步地，进气装置还包括控制阀，控制阀设置在进气管路上且位于过滤器远离油挡主体的一侧。

进一步地，油挡主体上具有回油通道，回油通道与第一腔室连通，以使位于第一腔室内的润滑油经回油通道流出。

进一步地，油挡主体为环形结构，回油通道设置在第一腔室远离转轴的一侧，回油通道沿油挡主体的径向方向延伸设置。

本实用新型的油挡结构通过设置隔离通道，并向隔离通道内通入干净、恒压、常温的压缩气体，以使压缩气体向隔离通道两侧的旋转间隙流动，阻碍了润滑油流出油挡主体并阻止气体进入润滑油中，进而防止润滑油油中含水、润滑油颗粒度超标和油挡漏油，能够杜绝润滑油含水超标，降低颗粒度，减少滤油设备的使用率与人员投入，减少振动，提高机组可靠性。此外，该油挡结构保持原油挡外形、尺寸、材质不变，无需对机组本体进行改动，用料少。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的油挡结构的实施例的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、油挡主体；11、第一腔室；12、第二腔室；121、进气通道；13、旋转间隙；14、回油通道；15、第一端面；16、第二端面；17、隔离通道；18、铜齿；20、进气装置；21、进气管路；22、过滤器；23、控制阀；30、转轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。

本实用新型提供了一种油挡结构，请参考图1，油挡结构包括油挡主体10，油挡主体10套设在安装有轴承的转轴30上并位于轴承的一侧油挡主体10与转轴30之间具有旋转间隙13，其中，油挡主体10具有朝向轴承设置的第一端面15和背离轴承设置的第二端面16；油挡主体10上设置有用于通入气体的隔离通道17，隔离通道17与旋转间隙13连通，以使压缩气体通过隔离通道17流入旋转间隙13内，以止挡位于旋转间隙13内的润滑油朝向第二端面16流出并止挡位于第二端面16外侧的气体流入旋转间隙13内。

本实用新型的油挡结构通过设置隔离通道17，并向隔离通道17内通入干净、恒压、常温的压缩气体，以使压缩气体向隔离通道17两侧的旋转间隙13流动，阻碍了润滑油流出油挡主体并阻止气体进入润滑油中，进而防止润滑油油中含水、润滑油颗粒度超标和油挡漏油，能够杜绝润滑油含水超标，降低颗粒度，减少滤油设备的使用率与人员投入，减少振动，提高机组可靠性。此外，该油挡结构保持原油挡外形、尺寸、材质不变，无需对机组本体进行改动，用料少。

具体实施时，如图1所示，隔离通道17包括进气通道121和与进气通道121连通的第二腔室12，以使压缩气体通过进气通道121进入第二腔室12后再流入旋转间隙13内。

具体实施时，如图1所示，油挡主体10为环形结构，进气通道121设置在第二腔室12远离转轴30的一侧，进气通道121沿油挡主体10的径向方向延伸设置。这样的设置保证压缩气体充分充满第二腔室12，进而确保了第二腔室12两侧的密封。

在本实施例中，如图1所示，油挡主体10包括用于容纳润滑油的第一腔室11，第一腔室11设置在第二腔室12远离第二端面16的一侧，以使压缩气体通过旋转间隙13向第二腔室12的两侧流动，以止挡位于第一腔室11内的润滑油朝向第二端面16流出并止挡位于第二端面16外侧的气体流入第一腔室11内。

本实施例中，通过设置第一腔室11和第二腔室12，避免了传统油挡甩油与进气同一腔体，结构上冲突，造成油气飞溅，导致漏油，在结构上增设第二腔室12，连接引用干净、恒压、常温的压缩空气，实现了“油腔”与“气腔”分离，互不干扰，同时改变“供气”的阻汽方向，保证压缩空气的阻汽性高效利用，并且，不会影响破坏第一腔室内部工况环境，使第二腔室内的压缩空气向油挡主体外侧和第一腔室两侧流动，密封住了润滑油向外流动和气体向第一腔室流动。

在本实施例中，如图1所示，油挡结构还包括进气装置20，进气装置20与进气通道121连通，以通过进气通道121向第二腔室12通入压缩气体。

具体实施时，如图1所示，进气装置20包括进气管路21，进气管路21的一端与进气通道121连接，进气管路21的另一端用于通入压缩气体。

具体实施时，如图1所示，进气装置20还包括过滤器22，过滤器22设置在进气管路21上，以去除压缩气体中的水分。这样的设置保证进入第一腔室内的气体不含水分。

具体实施时，如图1所示，进气装置20还包括控制阀23，控制阀23设置在进气管路21上且位于过滤器22远离油挡主体10的一侧。这样的设置可以控制进气装置的通断与进气量的大小。

具体实施时，通过详细计算各油挡结构所需压缩空气量、各油挡结构的流体阻力以及回气管道的阻力，得出了各油挡结构入口、出口调整阀的压力值。按照压力表数值调整即可。

为了使油挡主体10中的润滑油回流至轴承箱内，如图1所示，油挡主体10上具有回油通道14，回油通道14与第一腔室11连通，以使位于第一腔室内的润滑油经回油通道14流出。

具体实施时，如图1所示，油挡主体10为环形结构，回油通道14设置在第一腔室11远离转轴30的一侧，回油通道14沿油挡主体10的径向方向延伸设置。这样的设置可以方便润滑油的回油。

在本实施例中，如图1所示，油挡主体10的内壁上设置有铜齿18，铜齿18沿油挡主体10的轴向分布。这样的设置，可以保证转轴30不被磨损，延长转轴30的使用寿命。

优选地，第一腔室11和第二腔室12均为环形腔。优选地，第一腔室11和第二腔室12均为开口朝向旋转间隙13的环形凹槽。

本实用新型的油挡结构的实施过程为：向汽轮机各轴瓦油挡空腔室内输送干净压缩空气，使腔室内的压缩空气向大气和油室两侧流动，密封住了润滑油向外流动和蒸汽向油室流动。通过详细计算各油挡所需压缩空气量、各瓦油挡的流体阻力以及回气管道的阻力，得出了各瓦油挡入口、出口调整阀的压力值。

本实用新型的油挡结构的安装步骤为：

1、吊开更换油档主体的轴承箱盖；

2、拆除原油挡；

3、清理轴承箱油挡主体安装结合面；

4、安装更换气密封油挡结构；

5、从仪表用气气管处，接出气密封油挡结构用空气母管并引至轴承箱旁；

6、在母管上安装总阀、过滤器、支管；

7、将气密封油挡结构进气管与母管连接；

8、恢复轴承箱。

本实用新型的油挡结构的有益效果为：

该油挡结构杜绝了汽轮机轴瓦油挡漏油和油室中进水、污染生产环境、高温处失火危险及机组振动，节约了减少滤油设备的使用率，滤油成本与人工成本，保证了汽轮机长周期安全运行，提高了机组运行的可靠性和经济性。

首先，改造前汽轮机润滑油系统维护费用为：透平油滤油器功率每小时耗电20度，一天20小时开启计算一天大约用电量为400度电，一年300天开启计算，大约用电为12万度电以每度电0.25元计算，一年用电费用为：3万元。

使用该油挡结构后，启用滤油装置的时间大约可以降低98％，可见使用气密封油挡系统后可以在滤油装置上省下的费用大约为2.94万元。每年滤油设备的维护费用大约为5万元(更换各种滤芯)。一年光在滤油设备上可省约7.94万元。

其次，改前每经过一段时间需要对润滑油系统和滤油装置进行消缺至(包括滤网的更换，与检查)，每次投入2人工，每年初略计算投入50人工。每人工200元，每年人工费50×200＝10000元。油箱计算，油箱大小约为20立方米，以透平油油价计算，每吨大约为3万元，一箱润滑油大约为20吨。共计60万元。

此外，在改造气密封油挡系统前，由于油乳化严重无法再生必须每两年更换一次，使用气密封油挡系统后，对于有乳化情况和因油中含水而造成润滑油系统生锈产生的颗粒度大大降低，润滑油的使用时间可以最少延长一倍。在透平油上可以省下约60万元，每年节省约60\/4＝15万元。

根据以上3点综合计算：滤油设备1年节省7.94万元，人工设备维护1年节省1万元，透平油投入1年节省15万元，一年共计节省约24万元，油挡结构最低使用年限一个大修期4年，4年共计：96万元。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

油挡结构论文和设计

油挡结构论文和设计-薛强

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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