轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构技术领域
本发明涉及一种轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构。
背景技术
汽轮机是电站建设中的关键动力设备之一，是把热能转换成机械能进而转换成电能的能
量转换装置。由锅炉产生的高温高压蒸汽，经过蒸汽透平，将热能与压力势能转换成汽轮机
的机械能，带动汽轮机转子输出轴做功，该机械能通过汽轮机转轴传递给发电机，从而将机
械能转换成电能，因此，汽轮机作为源动机常被称为“光明之源”。
蒸汽在锅炉加热达到设计参数后经管道引至汽轮机进汽区进入汽轮机内部，蒸汽流经汽
轮机内部由静叶动叶交叉布置的通流区做功将热能转化为机械能最终转化为电能，做功后的
蒸汽参数降低，不再满足做功的参数条件，从而成为乏汽，乏汽排向凝汽器最终凝结成水再
次回到锅炉加热，或者将乏汽引至用户管道供其他用途。因此，汽轮机从逻辑上可以分为蒸
汽进汽区、蒸汽做功通流区、乏汽排汽区，乏汽排汽区又称为排汽缸。
排汽缸按乏汽的流向与轴系的角度可以分为向下排汽排汽缸、侧向排汽排汽缸、轴向排
汽排汽缸。因为，凝汽器表面换热对乏汽进行冷却，为了确保乏汽能全部凝结成水形成真空，
凝汽器换热面积需得到保证，从而导致凝汽器体积庞大。庞大的凝汽器竖向布置或是横向布
置将直接决定汽轮机组厂房的高度，从而决定电厂建设成本的高低。向下排汽排汽缸要求凝
汽器竖向布置，因此，汽轮机组标高较高；而采用侧向排汽排汽缸或轴向排汽排汽缸的汽轮
机组可以使凝汽器横向布置，极大的降低了机组标高，从而降低厂房高度，减少电厂建设成
本。
对于轴向排汽排汽缸来说，排汽区面积的大小、完整性、是否有障碍物，将直接影响排
汽损失的大小。而对于汽轮机来说，润滑油管路是无法避免的零部件，润滑油管路在轴向排
汽排汽缸中占用了可观的排汽面积，常规的润滑油管路的布置，采用在汽缸内额外布置润滑
油管路穿至缸外，或者在轴承座支撑体内预留通道穿至缸外(如图8所示)的形式。然而，
轴向排汽排汽缸的轴承座由于斜支撑脚较细长，一般温度在70度左右的润滑油在轴承斜支撑
脚内流动，将给轴承座斜支撑脚带来很大的温升，引起2mm以上的标高变化。
如果能将润滑油布置在轴承座斜支撑脚内，不额外占用排汽面积，同时又能解决润滑油
对轴承座斜支撑脚的加热效果。那么，就能同时解决排汽面积利用率和轴承座标高变化的问
题。
本发明所涉及的一种轴向排汽排汽缸内的润滑油管道的布置方式及轴承座的冷却结构，
就实现了将润滑油管道集成到轴承座斜支撑脚内的同时，还解决了润滑油和排汽对轴承座斜
支撑脚的加热问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种轴向排汽排汽缸轴承座冷却
结构，用于解决现有技术中轴向排汽排汽缸排汽和润滑油导致轴承座温度升高从而导致轴系
标高变化的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构，轴
承座位于排汽缸壳体内，轴承座上固定有穿过排汽缸壳体至外部的支撑脚，支撑脚位于排汽
缸壳体内的部分套有隔热罩。
优选的，隔热罩与支撑脚之间的空间形成冷却通道，冷却通道的两端分别与外部、位于
排汽缸壳体内部的抽气口连通，抽气口与抽气机构连通。
进一步的优选，抽气口位于轴封入口区，轴封入口区与轴封系统的外侧抽汽腔和轴承座
内的微负压区连通，外侧抽汽腔、微负压区抽走轴封入口区内的空气。
优选的，支撑脚的表面设有多个用于布置润滑油管道的凹槽。
进一步的优选，润滑油管道与凹槽的内壁、隔热罩的内壁不接触。
进一步的优选，凹槽在支撑脚的周面上沿支撑脚的轴线方向延伸。
优选的，支撑脚上还设有多个贯穿支撑脚的冷却孔。
进一步的优选，冷却孔沿支撑脚的径向贯穿支撑脚。
优选的，排汽缸壳体固定在排汽缸基础上，支撑脚穿过排汽缸壳体的部分固定于排汽缸
基础上。
如上，本发明轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构，具有以下有益效果：
该轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构，将润滑油管路集成到轴承座的支撑脚内，不额外占
用通流面积，同时采用了一种先进的强制对流冷却支撑脚的结构设计，采用轴封抽汽和排油
烟管抽气引导空气流动，对支撑脚进行强制表面对流换热冷却，抵消了润滑油以及排汽对轴
承座带来的大部分加热效果，保证了轴系标高的稳定。
附图说明
图1显示为本发明轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的结构示意图。
图2显示为图1所示的轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的剖面示意图。
图3显示为图1所示的轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的支撑脚的结构示意图。
图4显示为图1所示的轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的冷却气流的流动示意图。
图5显示为图1所示的轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的轴封入口区与外侧抽汽腔、微
负压区连通的结构示意图。
图6显示为图1所示的轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的润滑油管道布置在支撑脚中的
第一种实施方式的结构示意图。
图7显示为图1所示的轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的润滑油管道布置在支撑脚中的
第二种实施方式的结构示意图。
图8显示为现有技术中的轴向排汽排汽缸的润滑油管道布置在支撑脚中的结构示意图。
元件标号说明
1轴承座
2排汽缸壳体
3支撑脚
31凹槽
32冷却孔
4隔热罩
5冷却通道
6润滑油管道
7轴封入口区
8外侧抽汽腔
9微负压区
10排汽缸基础
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭
露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以
配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施
的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，
在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等
的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或
调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图7所示，本发明提供一种轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构，轴承座1位于排
汽缸壳体2内，轴承座1上固定有穿过排汽缸壳体2至外部的支撑脚3，支撑脚3位于排汽
缸壳体2内的部分套有隔热罩4。其中，排汽缸壳体2可固定在排汽缸基础10上，支撑脚3
穿过排汽缸壳体2的部分也固定于排汽缸基础10上。
上述技术方案中，在支撑脚3与排汽缸壳体2之间采用一层隔热罩4将支撑脚3隔离，
使支撑脚3处于大气的环境而非变化不定的排汽环境中。
更进一步的，隔热罩4与支撑脚3之间不接触，隔热罩4与支撑脚3之间的空间形成冷
却通道5，冷却通道5的两端分别与外部、位于排汽缸壳体2内部的抽气口连通，抽气口与
抽气机构连通。通过抽气口的抽气，可以使冷却通道5中的空气流动起来，对支撑脚3的表
面产生强制对流换热的效果，控制了轴承座1运行时的温升，从而从根本上减少了轴承座1
标高的变化。
抽气机构的一种具体实施方式是将抽气口位于轴封入口区7，轴封入口区7与轴封系统
的外侧抽汽腔8和轴承座1内的微负压区9连通，外侧抽汽腔8、微负压区9抽走轴封入口
区7内的空气。这种实施方式利用了现有的排汽缸的设计，在没有增加其他抽汽装置的前提
下实现了抽气功能。
现有的轴向排汽排汽缸，为了节省通流面积，将润滑油管道6铸造在支撑脚3内，如图
8所示，且在支撑脚3外没有设置隔热罩4，将支撑脚3直接暴露在排汽环境中。这种结构设
计，无法实现空气对支撑脚3的冷却，容易导致支撑脚3受回油和排汽加热的影响而产生标
高变化。
针对上述问题，本发明还提供一种润滑油管道6的布置方法，在支撑脚3的表面设有多
个用于布置润滑油管道6的凹槽31，如图1至图7所示。根据润滑油管道6的延伸方向，凹
槽31在支撑脚3的周面上设置为沿支撑脚3的轴线方向延伸。为了保证润滑油管道6与支撑
脚3、隔热罩4之间不进行热传导，润滑油管道6与凹槽31的内壁、隔热罩4的内壁不接触。
上述凹槽31最好对称设置，如图6至图7所示，图6中支撑脚3的表面设有四个凹槽
31，凹槽31两两对称设置，图7中的支撑脚3的表面设有两个凹槽31，两个凹槽31也对称
设置。凹槽31对称设置，可使支撑脚3的受热均匀。
支撑脚3上还设有多个贯穿支撑脚3的冷却孔32，冷却孔32可沿支撑脚3的径向贯穿
支撑脚3。凹槽31对称设置时，可将冷却孔32开设在相互对称的凹槽31的底面上，如图3
至图4所示。冷却孔32的设置，增加了支撑脚3与空气的换热效果的同时，减少了支撑脚3
的重量，降低了生产成本。
上述轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构的润滑油管路6布置在支撑脚3内，不额外占用通
流面积；通过轴封系统的外侧抽汽腔8和轴承座1的微负压区9的排油烟管抽走冷却通道5
内的空气，形成对支撑脚3表面的强制对流换热效果；不需要在上缸采用烟囱结构来实现空
气的自然对流，减少了原烟囱所占的通流面积，提高了排汽面积的利用率。
综上所述，本发明轴向排汽排汽缸轴承座冷却结构，将润滑油管路集成到轴承座的支撑
脚内，不额外占用通流面积，同时采用了一种先进的强制对流冷却支撑脚的结构设计，采用
轴封抽汽和排油烟管抽气引导空气流动，对支撑脚进行强制表面对流换热冷却，抵消了润滑
油以及排汽对轴承座带来的大部分加热效果，保证了轴系标高的稳定。所以，本发明有效克
服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技
术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡
所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等
效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。