立式水泵推力瓦温度高分析

立式水泵推力瓦温度高分析立式水泵推力瓦温度高分析 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 关键词 磨损 变形 润滑 轴承 1 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 1 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 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 1 3 研磨镜板和刮削推力瓦是立式泵 大型立式水泵 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 原因分析原因分析 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 因立式水泵轴向负荷相对水轮机等大型 设备较小 所以 立式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 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 经过长期检修观察 总结分如 下原因 2 1 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 泵组在正常运行时 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 即泵组正常 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 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 03 0 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 轴承的磨损增加 镜板表 面有伤痕 硬点 毛刺等缺陷 轻则致使镜面出现磨痕 而影 响推力瓦 重则破坏油膜出现事故 这是镜板表面出现划痕的 原因之一 第二 镜板采用 45 号锻钢制成 两平面的硬度值一 般为 180 220hb 镜面硬度差值小于 30hb 但个别镜板 因刚 度偏小 在长期运行后产生微小变形 且镜板在制造加工过程 中不可避免地产生波浪度 因推力瓦瓦面采用钢瓦坯面加工鸠 尾槽浇铸巴氏合金 故其硬度低 易引起划痕 这也是产生磨 痕 划痕的原因之一 还有如下因素加之如上所述的一些不利因素并和这些因素 相结合 也会导致镜板及推力瓦的磨损或出现划痕 即 2 2 1 卡环厚薄不均 影响推力头平面与主轴的垂直度 这 一点如不是首次安装一般不会出现 但在特殊情况下也会出现 2 2 2 推力头底面与主轴的垂直度不好 2 2 3 推力头与镜板之间绝缘垫厚薄不均 即 加垫不合理 或在检修时未将上次的绝缘垫进行登记复原而加错垫 所以在 检修时一定要严格检修工序工艺 加强责任心 结论结论 为保证大型水泵的运行稳定性 应对推力轴承系统 进行 科学调整和综合治理 通过以上诸项分析 对所发现的问题 提出以下相应对策和解决的办法 以促进设备的不断完善 3 1 推力瓦方面 3 1 1 改善推力油冷却器的水循环 降低推力轴承油温 以 减小推力瓦的热变形 因轴瓦受力不均 运行中轴瓦温差一般 达 5 8 所以还要进行推力轴承受力调整 3 1 2 根据推力轴承有关参数要求及润滑油选用原则 选用 适合的润滑油牌号 严格检修工艺质量 保证过滤油质量 避 免油中杂质进入 3 1 3 在轴瓦刮削时 注意在轴瓦中部约轴瓦瓦面积 1 2 的 扇形刮低 0 02 0 03mm 刮削后瓦面达 3 5 点 平方厘米 3 1 4 提高传动主轴与镜板的垂直度 保证镜板 上机架水 平在 0 02mm m 之内 也就是通过刮削推力头与镜板之间绝缘 垫来实现 调整轴线时 首先要调整好推力瓦水平高差 镜板 等水平 然后调整机组总轴线并保证各处摆度符合质量要求 检修后测定机组油温 瓦温 振动值及推力油膜厚度来评判机 组 3 2 镜板方面 3 2 1 依测定结果 进行绝缘垫的刮削调整 保证镜板与主 轴的垂直度 测定推力头与镜板 推力瓦与镜板的绝缘 其相 互绝缘电阻大于 1m 充油后大于 0 3m 防止轴电流侵蚀镜 板 引起油温升高瓦面变形或烧瓦事故 或镜板损坏现象 以 及由此而