在水轮发电机构造课件中介绍了结构与组成，在本课件中介绍水轮发电机的通风冷却系统，介绍推力轴承与导轴承。

水轮发电机的容量很大，由电与磁产生的热量也很大，通风冷却非常重要。大型水轮发电机的冷却方式有空冷式，水冷式，蒸发冷却式。空冷式简单可靠，是目前的主流方式。空冷即通风冷却，通风可通过电机之外的鼓风机进行强迫通风，也可以自循环通风，本课件将介绍自循环通风的空冷方式。

所谓自循环通风是相对强迫通风而言，是靠电机本身的部件驱动空气流动。发电机的转子支臂是薄板结构，多块支臂径向排列，呈辐射状，也称为支架幅板。电机旋转时，支架幅板像离心风机的叶片一样驱动空气向磁轭方向流动，形成转子径向风扇。图1是“水轮发电机构造”课件中的模型剖视图，为了更清晰，只显示发电机左半部分剖视图。

图1中白色箭头代表空气流的走向，当发电机旋转时，转子径向风扇驱动空气向磁轭方向流动，由于支架幅板两边的环形端面阻挡，气流只能进入磁轭通风隙，然后通过转子磁极间的缝隙进入定子铁芯通风隙，最后到了机座的空间。气流通过的地方热量被带走，实现了转子磁轭、磁极线圈、定子绕组、定子铁芯的降温。热空气通过空气冷却器降温为冷空气，进入发电机与风罩墙之间的空间，再次被转子径向风扇吸入，进行循环降温。在冷空气回流时也对定子绕组的端部进行了降温。

在转子旋转时，转子磁极间的缝隙也起到离心风机的作用。

空气冷却器就是热交换器，内部排满冷水管，热空气通过时，热量被冷水带走，空气被冷却。

下面观看水轮发电机通风冷却气流动画

图3是采用带叶片转子的水轮发电机剖视图，除了转子加装风扇叶片，在转子上叶片的上方加装了上气流挡板，固定在机座上，在转子下叶片的下方加装了下气流挡板，固定在机座上。  

图3中白色箭头代表空气流的走向，转子旋转时，转子支架幅板（径向风扇）驱动空气向磁轭方向流动，进入磁轭通风隙，然后通过转子磁极间的缝隙进入定子铁芯通风隙，最后到了机座空间，通过空气冷却器降温为冷空气。

同时，转子旋转时，转子风扇叶片驱动空气进入气流挡板限定的空间，一路从转子与定子之间的空隙进入定子通风隙后到机座空间，另一路流过定子绕组的端部到机座空间，通过空气冷却器降温为冷空气。

回流的冷空气进入下一次的循环。

下面观看水轮发电机转子带风扇通风冷却气流动画。

水轮发电机的导轴承与推力轴承

水轮发电机的轴承是水轮发电机组重要的组成部分之一，下面结合水轮发电机构造介绍水轮发电机轴承基本组成。该模型为伞式结构，有上导轴承、下导轴承与推力轴承采用组合的方式，共用一个油槽。见图4伞式结构示意图。

水轮发电机是重型设备，轴承负载很大，滚动轴承承载不了，采用滑动轴承形式。本课件介绍大型水轮发电机用得较多的浸油式滑动轴承。

上导轴承

导轴承主要承受转子机械不平衡力和由于转子偏心所引起的单边磁拉力，其主要作用是防止轴的摆动。安装在转子上侧的称为上导轴承。

导轴承由导轴承瓦、支柱螺栓、轴承座、滑转子和油冷却器等主要部件组成。滑转子是主轴上转动的部分，其他是静止部分，见图5。

轴瓦是与滑转子（轴领）接触的部分，是直接摩擦零件。一般采用钢锻造，瓦面堆焊钨金（巴氏合金）层。

本模型有8片轴瓦，围绕着滑转子。轴瓦靠轴承座支撑，之间用支柱螺钉连接。支柱螺钉中部是螺帽，一端有螺纹，旋在轴承座中，另一端顶住托盘，托盘与轴瓦连成一体。旋转螺帽就可调整轴瓦与轴承座间的距离。

图7是上导轴承的剖视图，轴承座安装在轴承油箱中，各轴瓦紧贴滑转子，油箱安装在上机架中心体内，油箱与内挡油筒组成油槽，油槽内装润滑油，油面低于内挡油筒高度。为了保证润滑油的低温，油槽安装螺旋管式油冷却器，在外部冷却的纯净水在螺旋管内流动。

图8是完整的上导轴承剖视图。

推力轴承与下导轴承

推力轴承是大型水轮发电机组最重要的组成部分之一, 整个水轮发电机组的转动部分重量以及水的冲击力全压在推力轴承上，三峡电站的发电机推力轴承承载力达6000t，推力轴承的可靠性直接影响水轮发电机组的可靠运行。

推力轴承主要由推力轴承瓦、支柱螺栓、推力轴承座、推力头、镜板和油冷却器等部件组成。

推力头固定在发电机转子下方，是推力轴承的转动部分，模型采用推力头与下端轴为一体结构，直接安装在发电机转子中心体下方。采用推力头兼滑转子结构，该滑转子为下导轴承的转动部分。

在推力头下方固定着镜板，镜板是直接与推力轴承瓦接触滑动，要有高光洁度与高精度，采用段钢制造。见图9

推力轴承瓦是扇形板状结构，多个轴瓦排列在推力头下方，直接与镜板接触滑动，轴瓦采用钢锻造，上瓦面堆焊钨金（巴氏合金）层。近些年弹性金属塑料瓦的应用越来越多。

推力轴瓦靠轴承座支撑，模型采用刚性支撑，用支柱螺钉直接顶住轴瓦与轴承座。支柱螺钉中部是螺帽，一端有螺纹，旋在轴承座中，另一端顶住托盘，托盘与轴瓦连成一体。旋转螺帽就可调整轴瓦与轴承座间的距离。见图10。

三峡水轮发电机的推力轴瓦多达28个，模型采用12片推力轴瓦，图11为12个推力轴瓦的排列图。

模型采用推力头兼滑转子结构，有8个下导轴承轴瓦包围在滑转子周围。下导轴承的结构与上导轴承一样，但尺寸大了许多。图12为下导轴承轴瓦与轴承座结构示意图。

推力轴承和下导轴承共用一个油槽。油槽由推力轴承油箱与内挡油筒组成。图13为安装在油槽内的推力轴承与下导轴承。

为了保证轴瓦运行在规定的温度范围内，在油槽内安装盘式油冷却器，外部冷却器的冷水在盘式冷却器水管内流动，降低润滑油的温度。在每片轴瓦安装有电阻温度计，对轴瓦温度进行监视。图14是安装在下支架中心体内的推力轴承与下导轴承剖视图。

水轮发电机轴承的形式有多种，具体结构（轴瓦的支撑方式）根据实际机型多变，以上是最基本形式刚性支撑的介绍。其他形式可参考水轮发电机的相关资料。