(天津大沽化工股份有限公司熱電分廠)
可傾軸瓦是大中型旋轉(zhuǎn)機組支撐軸承中重要的一種,由于其具有承載能力強,穩(wěn)定性高及檢修方便等特點,使其得到越來越廣泛的使用。我分廠 SVK20-3S型離心壓縮機現(xiàn)采用的支撐軸承就是可傾軸承,下面結(jié)合實際對可傾軸瓦的特點、檢修方法、間隙測量及運行要求等方面進行簡單介紹。
可傾軸瓦是由 3~5塊或更多的弧形瓦塊組成,如圖1及圖2所示。每個瓦塊在工作時,可隨轉(zhuǎn)子載荷的變化而自由擺動,在軸頸周圍形成多油契。每塊瓦背弧與軸承座內(nèi)徑為線接觸,可以自行調(diào)整。若忽略瓦塊的慣性、支點的摩擦阻力及油膜剪切摩擦阻力等因素的影響。每個瓦塊作用到軸頸上的油膜力總是趨向軸頸中心,因而消除了導(dǎo)致軸頸渦動的力源,所以可傾瓦有良好的減振性??蓛A瓦不僅具有較大的承載能力,低功耗而且還能夠承受各個方向的徑向載荷。此外,還具有檢修方便、瓦塊互換性強的優(yōu)點,為現(xiàn)代大功率、高轉(zhuǎn)速機械所采用。
圖1 可傾瓦實物照片
圖2 可傾瓦結(jié)構(gòu)示意圖
2.1 可傾瓦的設(shè)計一般均采用雙曲線結(jié)構(gòu)如圖3所示。瓦塊的內(nèi)與外圓應(yīng)處在兩個不同中心
2.2 瓦塊在設(shè)計和制造時,應(yīng)具有較高的精度和表面光潔度,因為可傾瓦在加工完畢后,不允許做二次加工,特別是瓦塊內(nèi)徑表面決不允許任何大的修刮和銼削,以保持瓦面與軸頸能夠形成良好的均勻接觸面,達到理想的使用效果。
2.3 為了防止在工作狀態(tài)下瓦塊順軸向轉(zhuǎn)動,一般應(yīng)設(shè)計防轉(zhuǎn)定位銷,可根據(jù)結(jié)構(gòu)不同而使用不同的定位方式,定位銷與銷應(yīng)留有合理的間隙,最佳值應(yīng)為孔徑:D=d×1.2~1.4式中D為柱銷孔,d為柱銷,以此保證瓦塊在瓦殼內(nèi)能夠自由擺動。
2.4 在設(shè)計軸承選材時應(yīng)采用耐磨性、耐蝕性、耐熱性和韌性較好的錫基軸承合金,也稱巴氏合金。為了進一步提高錫銻合金的強度和使用壽命,通常采用雙金屬式三層金屬結(jié)構(gòu),如圖 4所示。在重要的設(shè)備上最好采用三層結(jié)構(gòu)的軸瓦。首先在鋼質(zhì)瓦塊上摻上 0.5~1mm的青銅,然后摻錫襯,最后再澆鑄巴氏合金,此方法雖然較復(fù)雜,但有其特殊作用:可以增強巴氏合金與鋼質(zhì)基體的附著力,提高軸承的質(zhì)量,延長使用壽命;軸承在事故狀態(tài)下,一旦錫基合金燒損脫離青銅表面仍可起到軸承作用。因為銅也具有良好的耐點上,這樣才能使瓦塊安裝在瓦殼內(nèi),保持支點的線接觸。從而才能保證瓦塊在工作狀態(tài)時自由地擺動,達到良好的減振效果。磨性,可以保護價值很高的主軸,這一經(jīng)濟性是顯而易見的。
圖4 瓦塊材料示意
3.1 拆卸程序
(a)拆去儀表探頭和其它妨礙軸承拆卸的儀表接線;
(b)拆軸承蓋中分面螺栓和定位銷,用頂絲輕輕頂起軸承蓋,然后吊開軸承蓋;
(c)拆開軸承體中分面螺栓,拆去徑向軸承上部;
(d)用抬軸專用工具輕輕將軸抬起,提起高度以下半軸承體能剛好繞軸轉(zhuǎn)動為限,且不得超過0.15mm,將下軸承體繞軸翻轉(zhuǎn)致軸頸上部,拆去下部軸承 (注意:不得在轉(zhuǎn)子兩端同時提起轉(zhuǎn)子,也不得在未揭大蓋的情況下使用天車起吊轉(zhuǎn)子,帶熱敏元件的軸瓦在翻轉(zhuǎn)中應(yīng)注意不得損傷儀表導(dǎo)線);
(e)記錄每個瓦塊在軸承殼中的位置和方向,松開并拆去瓦塊背部定位螺栓或區(qū)軸銷,依次取出各瓦塊。
3.2 檢修時應(yīng)注意檢查每個瓦塊的磨損情況,瓦塊巴氏合金層應(yīng)無裂紋、掉塊、脫胎、燒灼、碾壓、磨損及拉毛等缺陷。巴氏合金表面不允許存在沿軸向的劃痕和溝槽,沿軸向的劃痕和溝槽的深度應(yīng)不超過 0.10mm。瓦塊著色或浸煤油檢查,巴氏合金應(yīng)貼合良好,表面無偏磨,接觸印痕沿軸向均勻;舊瓦塊均要用千分尺測得瓦塊中心部位的厚度,如各塊厚度不均,說明有所磨損,超過 0.05mm可認為沒有繼續(xù)使用價值,因為瓦間隙也超過極限,瓦塊背部承力面光滑,與瓦塊接觸印痕沿軸向均勻并保持線接觸,繞軸搖擺的瓦塊,受力面均勻,與軸銷配合不松晃,瓦背無燒灼壓痕和重載痕跡;瓦塊背部銷孔及相應(yīng)的銷釘應(yīng)無磨損或偏磨,瓦塊在瓦殼內(nèi)搖擺靈活,不頂瓦塊;帶熱敏元件的瓦塊,其熱敏元件與瓦塊固定可靠不松動,引線絕緣保護層良好,組裝后,熱敏元件及引線不得妨礙瓦塊在瓦殼內(nèi)靈活擺動,也不影響整個軸承的組裝。
3.3 軸瓦殼兩側(cè)油封無磨損,間隙不超差。油封上下中分結(jié)合面密合,且不頂瓦殼,浮動式油封浮動靈活,端面不錯口;用紅丹檢查瓦殼在下半軸承座內(nèi)接觸情況,應(yīng)接觸良好。左右兩側(cè)與軸承座中分面平齊,兩側(cè)間隙前后左右均勻,且不大于 0.05 mm。瓦殼防轉(zhuǎn)銷不高出軸承座中分面。擰緊中分面螺栓后,瓦殼中分面,軸承座中分面密合無間隙;軸瓦殼背部緊力或間隙符合制造廠設(shè)計要求;瓦殼進油和回油孔與相應(yīng)的軸承座油孔對正,側(cè)震探頭孔,溫度測量孔等均能對正。瓦殼進油孔限流螺釘不松動,固定可靠,孔徑符合設(shè)計要求。進、回油孔不堵塞。
3.4 在更換新瓦時以組件為好,不可以換其中某一塊,因為每組瓦是在一定條件下加工完成的。如果更換某一塊可能因極小的偏差而導(dǎo)致整組瓦的性能降低。在新瓦更換時應(yīng)事先檢查,每個瓦塊的標記,或字頭是否為一組,然后將瓦塊用清洗劑洗凈后,用千分尺測量,每塊瓦中心部位是否等厚,不得超過0.02mm,每組瓦塊的厚度應(yīng)保持一致,細心測量,并作好記錄。如果測量結(jié)果與技術(shù)要求不符,可作細小的整修,在整修時不得任意刮削巴氏合金表面,應(yīng)將瓦塊平穩(wěn)放到微細沙紙上打磨瓦背,直到達到要求。
可傾瓦間隙的測量主要分為軸向間隙的測量、徑向間隙的測量及過盈間隙的測量三個步驟。
4.1 軸承軸向間隙測定時應(yīng)把壓蓋擰緊將轉(zhuǎn)子靠緊Ⅰ、Ⅲ級側(cè)測量Ⅱ、Ⅳ級軸承軸向間隙,反之測Ⅰ、Ⅲ級軸承軸向間隙。
4.2 徑向間隙的測量方法有壓鉛法、塞規(guī)測量法、抬軸法等,我們經(jīng)常采用的是抬軸法。抬軸法是將軸瓦按工作狀態(tài)的要求安裝后,把軸緩慢地抬起,觀察軸頸上端百分表移動的數(shù)值來確認軸瓦間隙。
4.3 過盈間隙的測量一般采用壓鉛法,在軸承壓蓋兩端安放等同厚度的銅片,將橫截面直徑與銅片厚度一致的鉛絲放至軸瓦瓦背正上方,再將軸瓦恢復(fù)到工作狀態(tài),然后松開軸承壓蓋,測量鉛絲厚度,用銅片厚度減去鉛絲厚度即可得到軸瓦的過盈間隙,由于存在測量誤差,應(yīng)反復(fù)測量以消除誤差。
5.1 因為軸瓦是由分開的瓦塊所組成,所以在運行中應(yīng)增大潤滑油量。一般比圓瓦和橢圓瓦的耗油量大2~3倍。此外還需要增大供油壓力,一般不小于0.2Mpa,我們要求離心壓縮機的油壓應(yīng)穩(wěn)定在0.25~0.3Mpa范圍內(nèi)。
5.2 可傾瓦的比壓較大,因而不宜頻繁啟用以減少軸瓦的磨損。據(jù)有關(guān)資料介紹,在啟動和停機時是可傾瓦易損壞的時刻。
5.3 可傾瓦在設(shè)備啟動時,要嚴格控制油溫。一般在啟動前,油溫加熱到40~45℃比較好,因為潤滑油在這個溫度下,流動性好,過低則粘度大,對于形成油膜有很大影響,過高時軸瓦巴氏合金易燒損。
由于可傾軸瓦加工精度高、材料特殊、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜及易造成損傷等緣故,要求我們在設(shè)備運行時加強對設(shè)備油壓、油溫等條件的控制,同時加強對其振動情況的監(jiān)測;而在檢修時則要認真檢查軸瓦的損傷情況,仔細復(fù)核軸瓦的各種間隙,確認是否需要更換,并且仔細尋找導(dǎo)致軸瓦磨損或損壞的原因并進行有效排除。只有以上工作都做到位,才能保證可傾軸瓦有效且穩(wěn)定地為我們服務(wù)。
1.機械工人基礎(chǔ)知識 ,機械出版社。
2.高級機泵檢修鉗工必讀,機械工業(yè)出版社。
3.機械零件,機械工業(yè)出版社。
4. 化工設(shè)備與機器,化學工業(yè)出版社。