[摘要]本文主要針對大型水泵推力軸承中的重要部件的磨損、變形以及由此而引發的潤滑、調整問題,運用理論分析和探討的方法,結合多年來對實際設備所出現問題的探討及經驗積累,進行綜合分析。在分析論證的基礎上,匯總如下結果,即:推力瓦、鏡板磨損變形與其檢修質量、調整、潤滑、運行工況密切相關。因此,針對問題得出這樣一個結論,必須提高推力瓦、鏡板檢修質量;改善潤滑性能,改善冷卻器冷卻效果,降低油溫;避免水輪機運行;防止軸電流對鏡板、推力瓦的侵蝕等。并提出一些綜合治理的方法和新的工序工藝,解決大型立式水泵普遍存在的推力瓦軸承磨損問題,以便提高設備健康水平,保證設備的運行穩定性和可靠性。[關鍵詞]軸電流;磨損;變形;潤滑
一、概述:
1、大型立式水泵的推力軸承,是應用液體潤滑承載原理的機械結構部件,主要由推力瓦、鏡板、推力頭、冷卻器等部件組成。推力瓦是推力軸承中的重要部件,它是整個機組轉動部分和固定部分的摩擦面,并且承受整個機組轉動部分的重量和軸向水推力。軸承運轉時,要求各軸瓦均勻地承受推力負荷,如果各軸瓦受力不均,將產生較大溫差,造成個別軸瓦溫度增高,瓦面變形磨損增大,影響機組安全運行。在額定工況下,推力瓦溫度不得超過70℃,但如能使各推力瓦受力均勻,則可提高推力軸承的承載能力,減緩推力瓦磨損及熱變形,同時也防止鏡板的磨損,提高設備運行的穩定性,所以,除設計和制造上必須保證其必要的條件外,安裝、檢修、維護調試對機組綜合性能起著重要的作用。
2、推力軸承要保證在油潤滑條件下運行,必須使出油邊的最小油膜厚度,符合設計值(如:大型機組推力軸承油膜厚度一般在0.03∽0.07mm之間)。這就要求鏡板有較高的精度和較低的粗糙度,如果鏡板的粗糙度高,則軸承摩擦損耗增大。鏡面如有傷痕或銹蝕等缺陷,則可能破壞油膜,甚至造成燒瓦事故。所以,鏡板研磨、推力瓦刮削以及對鏡板、推力瓦的檢修調整工作就顯得十分重要。另外,要求鏡板保證其波浪度,其平行度根據不同的機組一般為0.02mm/m,推力瓦之間相互高差一般控制在0.02mm之內,即要求推力瓦的平面度與鏡板的平面度相近才行。如果,鏡板與推力瓦的平面度不好,其偏差超過了最小油膜厚度,會破壞推力瓦與鏡扳之間所建立的油膜。推力軸承就會在半干摩擦或干摩擦狀態下運行,造成燒瓦事故或瓦面損壞。此外,推力瓦的受力也與它本身的平行度直接相關,只有接觸面積大,才能使推力瓦承受較大的壓力。如果,推力瓦凸凹不平,具有局部高點,受力集中,也會發生燒瓦事故或瓦面嚴重磨損。3、研磨鏡板和刮削推力瓦是立式機組(大型立式水泵、立式水輪機組)必不可少的項目。只要使推力瓦具有良好的平面性,與鏡板有良好的接觸性,保證水泵機組啟動時,在推力瓦瓦面與鏡板之間迅速建立起油膜,并在機組運轉時始終保持有一定的油膜厚度而不被破壞,才能保證推力軸承良好的穩定性和運行的安全可靠。綜上所述,推力軸承的磨損多發生在推力瓦與鏡板兩個方面,解決的關鍵問題點就集中在磨損潤滑方面。
二、推力瓦磨損分析
1、推力軸承按其支柱形式不同主要分為剛性支柱式、液壓支柱式、平衡塊式三種,因立式水泵與水輪發電機組相比,畢竟軸向負荷較小。所以,大型水泵普遍所采用的是剛性支柱式,它的缺點主要集中為檢修后或安裝調水平難、受力不易調整,調整工作量大,運行時各瓦塊的負荷不均(這種現象主要是安裝、加工、調整引起的)。推力瓦是推力軸承中的主要部件,呈扇型分塊式。一般在軸瓦的鋼坯上澆注一層厚約5mm的錫基軸承合金,由于軸瓦受力不十分均勻,盡管軸瓦的底部有托瓦(均勻受力,減少變型),但水泵經過長期運行,還是不可避免地出現磨損變形。如下圖所示為推力瓦磨損