本實(shí)用新型屬于水電站水輪發(fā)電機(jī)組軸承技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種水輪發(fā)電機(jī)組滑動軸承新型軸瓦。
背景技術(shù):
在水輪發(fā)電機(jī)組滑動軸承中,軸瓦因與軸頸互相摩擦產(chǎn)生熱量,因此軸瓦需要散熱冷卻。傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機(jī)組滑動軸承軸瓦是實(shí)心結(jié)構(gòu),在軸瓦的中心部位,由于距離散熱表面遠(yuǎn),熱量傳導(dǎo)速度慢,熱量積聚,造成軸瓦溫度升高,很容易燒瓦,影響機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,因此軸瓦的結(jié)構(gòu)有待改動,以增加散熱冷卻效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的問題是:針對傳統(tǒng)滑動軸承瓦結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,易造成瓦溫升高甚至燒瓦,影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的問題,提供一種散熱面積大,散熱速度快,不易燒瓦,能保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的新型滑動軸承瓦。
影響散熱效果的因素有導(dǎo)熱材料、散熱方式、散熱面積、散熱溫度差。為解決上述問題,本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:一種水輪發(fā)電機(jī)組滑動軸承新型軸瓦,通過增加軸瓦的表面散熱面積,以及利用半導(dǎo)體制冷片溫度差制冷的方式來增大軸瓦散熱表面的溫度差以提高軸瓦散熱速率,從總體上提高軸瓦的散熱冷卻效果。
由事實(shí)證明,物體是能夠通過表面向外散熱的,因此有理由推斷散熱速率與散熱的面積成正比關(guān)系,通過增加軸瓦的散熱面積是可以提高其散熱冷卻效果的。本實(shí)用新型通過在軸瓦的瓦坯或推力頭鏡板鉆孔的方式,或者在軸瓦鑄造的時候直接鑄出需要的孔或形狀,目的都是為了增加軸瓦的表面散熱面積;立式或臥式水輪發(fā)電機(jī)的推力瓦、徑向瓦、推力頭鏡板都可以用此方法;孔或任意形狀所處的部位可以是軸瓦的側(cè)面、頂部或底部,可以是通孔,也可以是盲孔,孔的深度至少抵達(dá)軸承瓦的熱源中心。
半導(dǎo)體制冷片是一個熱傳遞的工具。利用帕爾帖效應(yīng):當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對中有電流通過時,兩端之間就會產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移,熱量從一端轉(zhuǎn)移到另一端,從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端,實(shí)現(xiàn)制冷的目的。
半導(dǎo)體制冷片不需冷卻劑,可連續(xù)工作,用多個P、N半導(dǎo)體連接成多組熱電偶對,可制成功率很大的制冷系統(tǒng)。半導(dǎo)體制冷片溫差范圍大,從正溫90℃到負(fù)溫度130℃都可以實(shí)現(xiàn),其冷端的溫度比軸瓦溫度還低,因此將半導(dǎo)體制冷片的冷端貼在軸瓦散熱表面上,在接觸面就會形成局部的低溫,造成大的溫差,加快軸瓦熱量的散熱速率,半導(dǎo)體制冷片的冷端溫度越低,溫差越大,軸瓦的散熱速率及效果越好。軸瓦所產(chǎn)生的熱量被冷端持續(xù)吸走,熱量轉(zhuǎn)移到熱端,再通過冷卻油對熱端進(jìn)行持續(xù)冷卻。因此,滑動軸承軸瓦通過加裝半導(dǎo)體制冷片,軸瓦可形成局部較大溫差,加快軸瓦的散熱速率,提高散熱效果。
附圖說明
附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例半導(dǎo)體制冷片在軸承瓦上的安裝示意圖;
附圖2為本實(shí)用新型半導(dǎo)體制冷原理圖;
附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例軸承瓦開孔示意圖;
附圖標(biāo)注名稱:冷端絕緣陶瓷片1、P型半導(dǎo)體2、導(dǎo)電連接片3、熱端絕緣陶瓷片4、直流電源5、N型半導(dǎo)體6、電源引線7、軸承瓦8、硅脂9、螺釘10、底部孔11、側(cè)面孔12。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案、創(chuàng)作特征、達(dá)成效果易于明了,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參看附圖1,本圖為半導(dǎo)體制冷片在軸承瓦上的使用示意圖。在半導(dǎo)體制冷片的冷端絕緣陶瓷片1與軸承瓦8之間均勻涂抹一層導(dǎo)熱、耐溫、絕緣、抗溶性能穩(wěn)定的硅脂9,將制冷片粘在軸承瓦8上并用螺釘10上緊固定。制冷片工作所需的電源由外部電源通過電源引線7提供。軸承瓦加上了制冷片后,制冷片一旦通電工作,即可在軸承瓦接觸面產(chǎn)生低溫,加快了軸承瓦8熱量傳導(dǎo)的速率。傳導(dǎo)出來的熱量傳遞到泡在冷卻油中的制冷片熱端絕緣陶瓷片4,由冷卻油帶走熱量。
參看附圖2,本圖為半導(dǎo)體制冷片原理示意圖。半導(dǎo)體制冷片是一個熱傳遞的工具,它的工作原理為:由半導(dǎo)體材料制成的N型半導(dǎo)體6及P型半導(dǎo)體2串聯(lián)結(jié)成熱電偶對,經(jīng)過導(dǎo)電連接片3向熱電偶對的兩端施加直流電源5,接通直流電后,產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移,電流由N型半導(dǎo)體6流向P型半導(dǎo)體2的接頭吸收熱量,成為冷端,由于絕緣陶瓷片具有極好的絕緣及導(dǎo)熱性,所以冷端絕緣陶瓷片1就可以從熱源吸收熱量,本實(shí)用新型實(shí)施例熱源為滑動軸承瓦或推力頭鏡板等;由P型半導(dǎo)體2流向N型半導(dǎo)體6的接頭釋放熱量,成為熱端,經(jīng)熱端絕緣陶瓷片4導(dǎo)熱,向外界放熱,本實(shí)用新型實(shí)施例放熱的對象為軸承冷卻油,冷卻油持續(xù)不斷帶走熱量;吸熱和放熱的大小由通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的熱電偶對數(shù)決定。
參看附圖3,本圖為軸承瓦開孔示意圖。在軸承瓦8的底部開底部孔11,在側(cè)面開側(cè)面孔12,開孔抵達(dá)軸承瓦的中心熱源,冷卻油可以直達(dá)軸承瓦中心部位的熱源進(jìn)行冷卻,并可大大增加軸承瓦8與冷卻油接觸的表面,增大了散熱面積,提高了散熱冷卻效果。
實(shí)施效果
本實(shí)用新型通過鉆孔或鑄造預(yù)留的方式,使冷卻油可以直達(dá)軸承瓦熱源中心散熱冷卻,又能增加軸承瓦的散熱表面;通過加裝半導(dǎo)體制冷片,在局部造成明顯溫差,加快熱傳導(dǎo)速率,大大提高散熱冷卻效果,避免了軸承瓦溫容易升高甚至燒瓦的風(fēng)險,保證水輪發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。