大型立式水泵推力轴承磨损润滑的分析与对策.docVIP

大型立式水泵推力轴承磨损润滑的分析与对策[摘要] 本文主要针对大型水泵推力轴承中的重要部件的磨损、变形以及由此而引发的润滑、调整问题，运用理论分析和探讨的方法，结合多年来对实际设备所出现问题的探讨及经验积累，进行综合分析。在分析论证的基础上，汇总如下结果，即：推力瓦、镜板磨损变形与其检修质量、调整、润滑、运行工况密切相关。因此，针对问题得出这样一个结论，必须提高推力瓦、镜板检修质量；改善润滑性能，改善冷却器冷却效果，降低油温；避免水轮机运行；防止轴电流对镜板、推力瓦的侵蚀等。并提出一些综合治理的方法和新的工序工艺，解决大型立式水泵普遍存在的推力瓦轴承磨损问题，以便提高设备健康水平，保证设备的运行稳定性和可靠性。 [关键词] 轴电流；磨损；变形；润滑 一、 概述： 1、大型立式水泵的推力轴承，是应用液体润滑承载原理的机械结构部件，主要由推力瓦、镜板、推力头、冷却器等部件组成。推力瓦是推力轴承中的重要部件，它是整个机组转动部分和固定部分的摩擦面，并且承受整个机组转动部分的重量和轴向水推力。轴承运转时，要求各轴瓦均匀地承受推力负荷，如果各轴瓦受力不均，将产生较大温差，造成个别轴瓦温度增高，瓦面变形磨损增大，影响机组安全运行。在额定工况下，推力瓦温度不得超过70，但如能使各推力瓦受力均匀，则可提高推力轴承的承载能力，减缓推力瓦磨损及热变形，同时也防止镜板的磨损，提高设备运行的稳定性，所以，除设计和制造上必须保证其必要的条件外，安装、检修、维护调试对机组综合性能起着重要的作用。 2、推力轴承要保证在油润滑条件下运行，必须使出油边的最小油膜厚度，符合设计值（如：大型机组推力轴承油膜厚度一般在0.030.07mm之间）。这就要求镜板有较高的精度和较低的粗糙度，如果镜板的粗糙度高，则轴承摩擦损耗增大。镜面如有伤痕或锈蚀等缺陷，则可能破坏油膜，甚至造成烧瓦事故。所以，镜板研磨、推力瓦刮削以及对镜板、推力瓦的检修调整工作就显得十分重要。另外，要求镜板保证其波浪度，其平行度根据不同的机组一般为0.02mm/m，推力瓦之间相互高差一般控制在0.02mm之内，即要求推力瓦的平面度与镜板的平面度相近才行。如果，镜板与推力瓦的平面度不好，其偏差超过了最小油膜厚度，会破坏推力瓦与镜扳之间所建立的油膜。推力轴承就会在半干摩擦或干摩擦状态下运行，造成烧瓦事故或瓦面损坏。此外，推力瓦的受力也与它本身的平行度直接相关，只有接触面积大，才能使推力瓦承受较大的压力。如果，推力瓦凸凹不平，具有局部高点，受力集中，也会发生烧瓦事故或瓦面严重磨损。 3、研磨镜板和刮削推力瓦是立式机组（大型立式水泵、立式水轮机组）必不可少的项目。只要使推力瓦具有良好的平面性，与镜板有良好的接触性，保证水泵机组启动时，在推力瓦瓦面与镜板之间迅速建立起油膜，并在机组运转时始终保持有一定的油膜厚度而不被破坏，才能保证推力轴承良好的稳定性和运行的安全可靠。 综上所述，推力轴承的磨损多发生在推力瓦与镜板两个方面，解决的关键问题点就集中在磨损润滑方面。二、 推力瓦磨损分析 1、推力轴承按其支柱形式不同主要分为刚性支柱式、液压支柱式、平衡块式三种，因立式水泵与水轮发电机组相比，毕竟轴向负荷较小。所以，大型水泵普遍所采用的是刚性支柱式， 它的缺点主要集中为检修后或安装调水平难、受力不易调整，调整工作量大，运行时各瓦块的负荷不均（这种现象主要是安装、加工、调整引起的）。推力瓦是推力轴承中的主要部件，呈扇型分块式。一般在轴瓦的钢坯上浇注一层厚约5mm的锡基轴承合金，由于轴瓦受力不十分均匀，尽管轴瓦的底部有托瓦（均匀受力，减少变型），但水泵经过长期运行，还是不可避免地出现磨损变形。如下图所示为推力瓦磨损变形的痕迹 2、从以上瓦面磨损情况可以看出，磨损有一定的规则性，那么为什么会出现如上图的磨损划痕呢？经过长期检修观察，总结分如下原因。（1）前面我们已经介绍过，保证机组启动时，在推力瓦面与镜板之间应迅速建立起油膜，并在机组运行时，始终保证有一定的油膜厚度而不被破坏，才能保证机组安全可靠的运行。事实上当镜板与瓦面相对旋转时，将润滑油带进镜板与推力瓦的接触面间，形成一层油膜，使镜板与瓦面之间形成液体摩擦。进油侧比出油侧油膜厚，即形成楔形油膜。也就是说，机组在正常运行时，通过镜板传递的轴向力（包括转子重量、轴、镜板重量等），是通过镜板与推力瓦之间的高压油膜而传递给推力瓦承受的。即机组正常运行时，由于油膜的作用，使静止与转动部分两平面之间通过油膜而分开，镜板是悬浮在推力瓦上，而并非处于半干摩擦或干摩擦状态，如果处于半干摩擦或干摩擦状态，则会发生严重的瓦面磨损或烧瓦事故。（2）镜板是推力轴承的关键部件之一，当轴承运行时，油膜厚度只有0.030.07mm。因此，要求镜板有较高的精度和较低的粗糙度。第一、镜板的粗糙度高，轴承的磨损