立式水泵推力瓦溫度高分析

1、立式水泵推力瓦溫度高分析 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(fā)的潤滑、調(diào)整問題，運用理論分析和探討的方法，結(jié)合多 年來對實際設(shè)備所出現(xiàn)問題的探討及經(jīng)驗積累，進行綜合分析。關(guān)鍵詞: 磨損；變形；潤滑；軸承1.1. 大型立式水泵的推力軸承，是應(yīng)用液體潤滑承載原理的機械 結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)動部分和固定部分的摩 擦面，并且承受整個機組轉(zhuǎn)動部分的重量和軸向水推力。軸承運轉(zhuǎn) 時，要求各軸瓦均勻地承受推力負(fù)荷，如果各軸瓦受力不均，將產(chǎn)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

2、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?fù)屏ν吣p及熱變 形，同時也防止鏡板的磨損，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性，所以，除設(shè)計 和制造上必須保證其必要的條件外，安裝、檢修、維護調(diào)試對機組綜 合性能起著重要的作用。1.2. 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(shè)計值。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(diào)整工作就顯得十分重要。另 外，要求鏡板

3、保證其波浪度，其平行度根據(jù)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(nèi)，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(tài)下運行，造成燒瓦事 故或瓦面損壞。1.3. 研磨鏡板和刮削推力瓦是立式泵（大型立式水泵）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(zhuǎn)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(wěn)定性和運行的安全

4、可靠。原因分析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，因立式水泵軸向負(fù)荷相對水輪機等大型設(shè)備較小，所 以，立式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(diào)水平難、受力不易調(diào)整，調(diào)整工作量大，運行時各瓦塊的 負(fù)荷不均。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(jīng) 過長期運行，還是不可避免地出現(xiàn)磨損變形。經(jīng)過長期檢修觀察，總 結(jié)分如下原因。2.1. 保證機組啟動時，在推力瓦面與鏡板之間應(yīng)迅速建立起油 膜，并在機組運

5、行時，始終保證有一定的油膜厚度而不被破壞，才能 保證機組安全可靠的運行。事實上當(dāng)鏡板與瓦面相對旋轉(zhuǎn)時，將潤滑 油帶進鏡板與推力瓦的接觸面間，形成一層油膜，使鏡板與瓦面之間 形成液體摩擦。進油側(cè)比出油側(cè)油膜厚，即形成楔形油膜。也就是 說，泵組在正常運行時，通過鏡板傳遞的軸向力（包括轉(zhuǎn)子重量、 軸、鏡板重量等），是通過鏡板與推力瓦之間的高壓油膜而傳遞給推 力瓦承受的。即泵組正常運行時，由于油膜的作用，使靜止與轉(zhuǎn)動部 分兩平面之間通過油膜而分開，鏡板是懸浮在推力瓦上，而并非處于 半干摩擦或干摩擦狀態(tài)，如果處于半干摩擦或干摩擦狀態(tài)，則會發(fā)生 嚴(yán)重的瓦面磨損或燒瓦事故。2.2. 鏡板是推力軸承的關(guān)鍵部件

6、之一，當(dāng)軸承運行時，油膜厚度 只有 0.03-0.07mm。因此，要求鏡板有較高的精度和較低的粗糙度。第 一、鏡板的粗糙度高，軸承的磨損增加；鏡板表面有傷痕、硬點、毛 刺等缺陷，輕則致使鏡面出現(xiàn)磨痕，而影響推力瓦，重則破壞油膜出 現(xiàn)事故，這是鏡板表面出現(xiàn)劃痕的原因之一。第二、鏡板采用45 號鍛鋼制成，兩平面的硬度值一般為 180-220HB，鏡面硬度差值小于 30HB。但個別鏡板，因剛度偏小，在長期運行后產(chǎn)生微小變形，且鏡 板在制造加工過程中不可避免地產(chǎn)生波浪度。因推力瓦瓦面采用鋼瓦 坯面加工鳩尾槽澆鑄巴氏合金，故其硬度低，易引起劃痕。這也是產(chǎn) 生磨痕、劃痕的原因之一。還有如下因素加之如上所述

7、的一些不利因素并和這些因素相結(jié) 合，也會導(dǎo)致鏡板及推力瓦的磨損或出現(xiàn)劃痕，即：2.2.1. 卡環(huán)厚薄不均，影響推力頭平面與主軸的垂直度。這一點 如不是首次安裝一般不會出現(xiàn)，但在特殊情況下也會出現(xiàn)。2.2.2. 推力頭底面與主軸的垂直度不好。2.2.3. 推力頭與鏡板之間絕緣墊厚薄不均，即：加墊不合理或在 檢修時未將上次的絕緣墊進行登記復(fù)原而加錯墊。所以在檢修時一定 要嚴(yán)格檢修工序工藝，加強責(zé)任心。結(jié)論為保證大型水泵的運行穩(wěn)定性，應(yīng)對推力軸承系統(tǒng)，進行科學(xué)調(diào) 整和綜合治理。通過以上諸項分析，對所發(fā)現(xiàn)的問題，提出以下相應(yīng) 對策和解決的辦法，以促進設(shè)備的不斷完善。3.1. 推力瓦方面3.1.1. 改

8、善推力油冷卻器的水循環(huán)，降低推力軸承油溫，以減小 推力瓦的熱變形，因軸瓦受力不均，運行中軸瓦溫差一般達5- 8，所以還要進行推力軸承受力調(diào)整。3.1.2. 根據(jù)推力軸承有關(guān)參數(shù)要求及潤滑油選用原則，選用適合 的潤滑油牌號。嚴(yán)格檢修工藝質(zhì)量，保證過濾油質(zhì)量，避免油中雜質(zhì) 進入。3.1.3. 在軸瓦刮削時，注意在軸瓦中部約軸瓦瓦面積 1/2 的扇形 刮低 0.02 0.03mm，刮削后瓦面達 3-5 點/ 平方厘米。3.1.4. 提高傳動主軸與鏡板的垂直度，保證鏡板、上機架水平在 0.02mm/m之內(nèi)，也就是通過刮削推力頭與鏡板之間絕緣墊來實現(xiàn)。調(diào) 整軸線時，首先要調(diào)整好推力瓦水平高差、鏡板等水平，然后調(diào)整機 組總軸線并保證各處擺度符合質(zhì)量要求。檢修后測定機組油溫、瓦 溫、振動值及推力油膜厚度來評判機組。3.2. 鏡板方面3.2.1. 依測定結(jié)果，進行絕緣墊的刮削調(diào)整，保證鏡板與主軸的 垂直度。測定推力頭與鏡板、推力瓦與鏡板的絕緣（其相互絕緣電阻 大于 1M，充油后大于 0.3M），防止軸電流侵蝕鏡板，引起油溫升高瓦 面變形或燒瓦事故，或鏡板損壞現(xiàn)象。以及由此而出現(xiàn)的潤滑