一种水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构的制作方法

1.本发明涉及水轮发电机技术领域，具体涉及一种水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构。


背景技术：

2.立轴结构的水轮发电机存在轴向力，推力轴承主要作用就是克服轴向力。常规的推力轴承主要有静止部分：支撑结构、推力瓦、旋转部分和镜板,推力瓦材质为：巴氏合金或者弹性金属塑料瓦，推力轴承的旋转部分在旋转的时候，在镜板与推力瓦之间会形成一层油膜，减小摩擦损耗，但传统的推力轴承产生的损耗依然很大。
3.因此磁浮推力轴承应运而生，以减少摩擦损耗，磁浮推力轴承的静止部分和旋转部分都由永磁铁构成，中国专利文献cn218177748u公开了一种水轮发电机用磁浮轴承，所述定子组件包括定子底板、固定在所述定子底板顶部的内导磁环和外导磁环、设置在所述内导磁环外侧的内磁体以及设置在所述外导磁环内侧的外磁体。磁浮推力轴承虽然解决了摩擦损耗打的问题，但是在机组长期使用过程中，磁浮推力轴承常常因温度高而出现失磁风险，进而导致推力轴承的磁场破坏，出现大的事故，因此不能长期稳定运动运行，需要停机降温。


技术实现要素：

4.本发明为了解决磁浮推力轴承失磁导致水轮机机组不能稳定运行的技术问题，提供了一种水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，包括转子、定子和磁浮推力轴承，所述磁浮推力轴承位于定子与转子之间，其特征在于，所述转子设有多个支架进风孔，所述转子上设有多个转子通风孔，所述定子上设有多个定子通风孔，所述转子通风孔通过所述磁浮推力轴承中的气隙与所述定子通风孔连通，所述定子通风孔连通内循环风路，所述内循环风路连通支架进风孔。
5.为了快速散热冷却，所述内循环风路中设置空气冷却器。
6.优选的，所述转子上方设有通风动力源。
7.为了提高散热效率，所述磁浮推力轴承包括多个定磁环和多个动磁环，所述定磁环与动磁环交叉设置，所述定磁环固定在定子上，所述动磁环固定在转子上并跟随所述转子旋转，所述气隙位于每个定磁环与动磁环之间。
8.为了便于产生较大悬浮力，降低摩擦产生的热量，所述定磁环与动磁环上下交错布置，所述定磁环给与动磁环斜向上的推力。
9.为了便于在发电机内部循环通风散热，所述内循环风路依次通过水轮发电机转子、空气冷却器、通风动力源和磁浮推力轴承，形成内循环通风散热。
10.本发明具有以下有益效果：1、磁浮推力轴承的动磁环和动磁环的气隙中有空气存在，由于磁环的表面不光滑，旋转时磁环表面与空气存在摩擦力会产生热量，由于永磁铁的特性，当永磁铁的温度超
过100℃时，会出现失磁的风险，本发明通过转子旋转产生风压，内循环风路对磁浮推力轴承进行散热降温，风在流动的过程中带走由定子与转子之间间隙的空气与转子摩擦产生的热量，保证磁浮推力轴承的长期稳定运行。
附图说明
11.图1为本发明水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构实施例的示意图；图2为图1中a处放大结构示意图；图3为支架进风孔的结构示意图。
具体实施方式
12.下面通过具体实施方式进一步详细说明：1、说明书附图中的附图标记包括：转子1、转子通风孔101、定子2、定子通风孔201、水轮机主轴3、气隙4、内循环风路5、空气冷却器6、支架进风孔7、转子风扇叶8、定磁环9、动磁环10、水轮发电机转子11。
13.实施例1如图1-3所示，一种水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，包括转子1、定子2和磁浮推力轴承，所述转子1安装在水轮机主轴3上随其旋转，所述磁浮推力轴承位于定子2与转子1之间，所述转子1上设有多个转子通风孔101，所述定子2上设有多个定子通风孔201，所述转子通风孔101通过所述磁浮推力轴承中的气隙4与所述定子通风孔201连通，所述定子通风孔201连通内循环风路5，所述内循环风路5中设置空气冷却器6，所述内循环风路5并经过水轮发电机转子11。
14.所述转子1上方设置有多个支架进风孔7和转子风扇叶8，转子风扇叶8位于所述支架进风孔7与转子通风孔101之间，所述转子风扇叶8加快冷风进入所述气隙4中对磁浮推力轴承进行降温。
15.所述磁浮推力轴承包括多个定磁环9和多个动磁环10，所述定磁环9与动磁环10交叉设置，所述定磁环9通过螺栓固定在所述定子2上，所述动磁环10通过螺栓固定在所述转子1上并跟随所述转子1旋转，所述气隙4位于每个定磁环9与动磁环10之间。
16.所述定磁环9与动磁环10上下交错布置，所述定磁环9给与动磁环10斜向上的推力。
17.具体的风路：转子风扇叶8（冷风）
→
转子通风孔101（冷风）
→
气隙4（热风）
→
定子通风孔201（热风）
→
水轮发电机转子11（热风）
→
空气冷却器6（冷风）
→
转子风扇叶8（冷风），风在流动的过程中带走由定子2与转子1之间间隙的空气与磁浮推力轴承摩擦产生的热量。保证磁浮推力轴承的长期稳定运行。
18.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作
出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。


技术特征：
1.一种水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，包括转子（1）、定子（2）和磁浮推力轴承，所述磁浮推力轴承位于定子（2）与转子（1）之间，其特征在于，所述转子（1）上方设置有多个支架进风孔（7），所述转子（1）上设有多个转子通风孔（101），所述定子（2）上设有多个定子通风孔（201），所述转子通风孔（101）通过所述磁浮推力轴承中的气隙（4）与所述定子通风孔（201）连通，所述定子通风孔（201）连通内循环风路（5），所述内循环风路（5）连通支架进风孔（7）。2.根据权利要求1所述的水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，其特征在于：所述内循环风路（5）中设置空气冷却器（6）。3.根据权利要求2所述的水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，其特征在于：所述转子（1）上方设有通风动力源。4.根据权利要求1-3任一项所述的水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，其特征在于：所述磁浮推力轴承包括多个定磁环（9）和多个动磁环（10），所述定磁环（9）与动磁环（10）交叉设置，所述定磁环（9）固定在定子（2）上，所述动磁环（10）固定在转子（1）上并跟随所述转子（1）旋转，所述气隙（4）位于每个定磁环（9）与动磁环（10）之间。5.根据权利要求4所述的水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，其特征在于：所述定磁环（9）与动磁环（10）上下交错布置，所述定磁环（9）给与动磁环（10）斜向上的推力。6.根据权利要求5所述的水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，其特征在于：所述内循环风路（5）依次通过水轮发电机转子（11）、空气冷却器（6）、通风动力源和磁浮推力轴承形成内循环通风散热。

技术总结
本发明涉及水轮发电机技术领域，公开了一种水轮发电机的磁浮推力轴承通风结构，包括转子、定子和磁浮推力轴承，所述磁浮推力轴承位于定子与转子之间，其特征在于，所述转子设有多个支架进风孔，所述转子上设有多个转子通风孔，所述定子上设有多个定子通风孔，所述转子通风孔通过所述磁浮推力轴承中的气隙与所述定子通风孔连通，所述定子通风孔连通内循环风路，所述内循环风路连通支架进风孔。水轮机机组运行稳定。组运行稳定。组运行稳定。


技术研发人员：魏鹏 王建明 秦波 成川北 涂小冬
受保护的技术使用者：重庆水轮机厂有限责任公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/16