Tính toán gối đỡ ổ hướng máy phát tuabin nhà máy thuỷ điện

Trong các nhà máy thủy điện, tuabin – máy phát thường có khối lượng lớn, và quay với tốc độ cao. Lực đẩy của nước lên cánh tuabin làm cho cơ hệ quay và sinh ra phản lực rất lớn tác dụng lên nền móng xung quanh. Để giúp cho trục của máy phát, tuabin luôn thẳng, đồng trục, một hệ gối đỡ đặc biệt gọi là gối đỡ ổ hướng máy phát được lắp đặt nhằm duy trì độ đồng trục, độ thẳng của hệ tuabin – máy phát này. Nó có chức năng giúp máy phát tuabin giữ vững vị trí của mình, tránh bị lật ngược hoặc chuyển hướng không mong muốn trong quá trình hoạt động. Từ trước tới nay, việc tính toán gối đỡ ổ hướng máy phát tuabin nhà máy thuỷ điện đặc biệt này vẫn được thực hiện bởi công ty nước ngoài, thông qua nhà thầu Tuabin – Máy phát.

Gối đỡ ổ hướng máy phát tuabin có thể được thiết kế với khả năng chịu tải lớn và có thể điều chỉnh góc hướng để phù hợp với nhu cầu sử dụng của nhà máy thuỷ điện.

Bước 1: Xây dựng mô hình 3D trong Solidworks

Khối lượng xây dựng theo mô hình: 54 tấn

Chiều dài cánh tay: 6875 mm

Đường kính ổ quay: 4270 mm

Bước 2: Gán các điều kiện biên. Theo thực tế lắp đặt, gối đỡ sẽ được Fix tại chân và hạn chế di chuyển tính tiến tại mặt bích lắp tại cuối các tay giá đỡ.

Bước 3: Gán các tải trọng

– Tự trọng bản thân – đây là một thông số quan trọng để tính toán các loại lực làm việc trên vật lớn, tính toán khả năng chịu tải của vật và xác định các yêu cầu về địa hình cho các công trình xây dựng. Trong kỹ thuật, tự trọng bản thân cũng được gọi là trọng lượng bản thân hoặc trọng lượng riêng.

– Trọng lượng do kết cấu, hệ thống bôi trơn, làm mát (không thể hiện trên mô hình)

– Tính toán tải trọng do phân bố nhiệt độ khác nhau tác dụng lên gối đỡ ổ hướng máy phát tuabin nhà máy thuỷ điện. Cụ thể vị trí trong lòng ổ hướng nhiệt độ khi hoạt động có thể tăng đến 50^oC, nhiệt độ cánh tay ngoài lấy bằng nhiệt độ môi trường 25^oC.

– Tải trọng lớn nhất: do hiện tượng Earth – Fault: hiện tượng từ trường bị mất đột ngột giữa các cuộn dây của Rô-to và Stato, gây ra moment quán tính cực lớn quanh trục. Giá trị lực lấy theo thiết kế cơ sở: 7095 kN, tương đương moment 1606770 N.m. Hiện nay lực do hiện tượng Rotor Earth – Fault này chúng ta chưa tính toán được và Admin đã lấy giá trị từ thiết kế cơ sở.

Bước 4: Chạy chương trình Solidworks và kiểm tra kết quả tính toán gối đỡ

Kiểm tra ứng suất trên vành xấp xỉ 61,4 MPa

Kiểm tra chuyển vị lớn nhất khoảng -3,17 mm

Kiểm tra phản lực tác dụng lên nền móng

Lực tác dụng lên nền móng 2,72 x 10⁴ kg = 27,2 tấn. Đây là cơ sở để bên thi công xây dựng tính toán bê tông cốt thép cho phù hợp. Tránh tình trạng nền móng sau khi đi vào sử dụng bị thiếu tải.

Nếu bạn cần tư vấn chi tiết hơn về phương pháp tính toán gối đỡ ổ hướng máy phát tuabin nhà máy thuỷ điện xin vui lòng liên hệ tới chúng tôi theo thông tin dưới đây: