弹性金属氟塑料瓦瓦面的合理型线关键词弹性金属氟塑料瓦合理型.doc

弹性金属氟塑料瓦瓦面的合理型线
关键词:弹性金属氟塑料瓦;合理型线;推力轴承;水轮发电机组
摘  要:推力轴承是水轮发电机组的重要组成部件,水轮发电机组在运行中影响推力轴承安全的关键因素是使推力瓦型面的变形随着水轮发电机组的条件变化而优化。所以目前使用的弹性金属氟塑料瓦不仅要有合理的结构,而且瓦面的设计也应有合理的型线,这样才使其在运行中变形小,能产生合适的油膜,以保证推力轴承的安全运行。弹性金属塑料瓦在制造厂出厂时就应将其加工成合理的型线,在水电站运行一段时间后的检查和检修时也应重视瓦面型线的修复,保持其合理型线,是推力瓦的安全运行和使用寿命得到保证的重要条件。
  推力轴承是水轮发电机组的重要组成部件,在机组运行过程中,影响推力轴承安全运行的关键因素是推力瓦的变形。推力瓦变形过大时,瓦面局部单位压力加大,局部油膜被破坏和温度升高,引起瓦面烧损。为了减少推力轴承的故障,弹性金属塑料复合瓦(简称塑料瓦)面。塑料瓦的瓦面压力变形与瓦体压力变形及温度变形在方向上大体相反,两者的变形能相互抵消一部分,从而减少了推力瓦的综合变形,改善了推力轴承的运行性能。避免推力轴承发生故障的
因素之一是塑料瓦面设计应有合理的型线,使塑料瓦在运行时能产生合适的油膜,用以保证推力轴承的安全运行。
1 塑料瓦面型线及进、出油边情况
    塑料瓦面型线对其运行性能起到重要作用,如果设计不当,将会导致推力轴承运行故障。塑料瓦面设计型线加工及塑料瓦某一纵剖面上瓦面型线和各种变形量见图1。
塑料瓦的温度的降落主要集中在塑料层,瓦面层刚度小瓦体上下两面温差小,一般小于5℃,因而塑料瓦的热变形比巴氏合金瓦小得多。塑料瓦面层的压力变形由于其压缩弹性模数小而变形大,氟塑料弹性模数只有400 MPa,氟塑料与铜丝层复合后的瓦面层弹性模数随其结构和工艺的不同而不同,但仍属较小值。以瓦面进油边和出油边的连线为零线,塑料瓦面加工线是正值,各变形线为负值,正确的瓦面型线设计应使运行瓦面综合变形线接近理想运行瓦面型线(直线),由于水电机组推力轴承承受的水推力,因水头,负荷变化而不同,因而不同工况下瓦面综合变形线也不同,接近理想瓦面型线时的瓦面接近于平面,有利于瓦面与镜板之间形成楔形油膜和推力轴承的安全运行。为此,塑料瓦的制造厂家将出厂时的塑料瓦加工成型线和进、
出油边,用以保证推力轴承的安全运行。
    有人认为,只要加厚瓦面塑料层就能随心所欲地降低塑料瓦温度;并认为塑料瓦运行温度低,就代表塑料瓦设计制造水平高(因为氟塑料为热的不良导体,短时间瓦面温度不易传到瓦体上)。然而,实践证明了此观点的不科学性,如某水电站新装机组的塑料瓦运行后不到72h就烧毁了;随后,在同样的条件下,根据此瓦的情况改进了塑料瓦面的型线,运行至今仍然良好。这说明塑料层加厚时瓦面层压力变形增加,改变了塑料瓦的综合变形;如果型线设计不当使综合变形过大,非但不能降低瓦面温度,还会造成楔形油膜难以建立而使瓦温度过高和瓦面严重磨损的不良后果。因此,塑料瓦面型线设计的好与坏,是决定其运行是否安全可靠的重要因素。
2 氟塑料的有关性质及对氟塑料瓦的影响
    氟塑料属于热塑性塑料。对塑料瓦影响最大的即是它的蠕变性。塑料的蠕变,在常温下就可能发生,而且伴随着不可逆的永久变形。图2为聚四氟乙稀在受到压缩时的变形情况。由图2