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弹性金属塑料导瓦在大型水轮发电机上的应用

放大字体  缩小字体    发布日期:2021-04-07   来源:包装机械产业网   浏览次数:8111   版权与免责声明

  瓦,瓦高350mm,导轴承轴领直径2设计间隙为。68~0.70mm,运行允许摆度0.70mm;冷却油设定报警温度45停机温度50t:;推力瓦设定报警温度50停机温度60导瓦设定报警温度60T,停机温度70 1导瓦更换1.1现状分析与更换的必要性5号水轮发电机组在实际运行过程中,发电机导轴承摆度除空载状态达到0.44mm外,其它工况摆度稳定在0.200.38mm之间,摆度满足要求。但轴瓦温度及油槽温度在夏天高温季节常常接近报警温度,经过分析,轴瓦及油槽温度偏高的原因是:上导瓦架变形影响瓦间隙变化;另外,经过近30年的运行,多数瓦面出现脱壳和裂纹现象。为了保证导瓦的安全运行,曾采取了一些措施,如提高瓦架的刚度和刮瓦的质量,适当增加冷却水量,以及加大维护力度等。但均未能从根本上解决问题,有必要进行导瓦更换。

  1.2弹性金属塑料导瓦代替钨金导瓦的可能性经过调研和分析,认为在大容量机组导瓦上应用弹性金属塑料瓦是可能的,因为:国内很多厂家有成熟生产推力瓦和小型导瓦的经验;弹性金属塑料瓦的生产工艺越来越先进;导瓦受的负荷比推力瓦承受的负荷要小。

  2弹性金属塑料导瓦的制造2.1瓦面的设计制造瓦面材料:瓦面材料选用大连三环公司*新研制的改性聚四氟乙烯配方,表面呈黑色,材料性能优异,使耐磨性提高5倍以上。

  瓦面的制作工艺:瓦面采用粉压工艺生产,即把添加了其它成份的聚四氟乙烯塑料粉均匀地置于绕制的铜丝表面,然后压制,烧结成型。该工艺的优点是瓦面与铜丝的结合程度高,瓦面的机械物理性能好,简单易行,且成本低。该工艺的难点是控制压制成型后塑料瓦面的密度与镶嵌到铜丝内的塑料密度一致。

  瓦面的厚度:精加工后,氟塑料耐磨层厚度不小于2.5mm,由于氟塑料抗压强度低,弹性模量小,在油膜压力作用下会产生接触变形,瓦面下凹,如果厚度选择合理,则油膜容易建立,同时由于氟塑料层的热传导系数低,油膜与瓦体的温差主要分布在氟塑料层,瓦体的热变形很小,同时油膜压力分布较好,瓦体的力变形也较小,这将大大地改善了瓦的运行状态,降低瓦温。但如氟塑料层厚度太大,则下凹过大,非但不能降低瓦温还会造成油膜难以建立、瓦温过高和瓦面严重磨损的不良后果。

  瓦面形线与半径设计:由于氟塑料的材料性能与巴氏合金有很大的差异,瓦面形线处理不能套用巴氏合金瓦的计算运行理论,如果瓦表面形线处理不好,将导致烧瓦事故,为此,三环公司与大连理工大学力学中心合作,对塑料导瓦在运行过程中的应力分布、变形情况等进行了详细的分析,为瓦面的表面形线进行了先进、合理的设计。为了利于流体动压油膜的建立,在导轴承受力允许的情况下,设计的瓦面半径由原来的1370mm增至1372mm.2.2瓦基与瓦面的钎焊合成工艺瓦面与瓦基的钎焊质量直接影响瓦的使用性能。瓦面与瓦基采用独特的钎焊合成工艺:钢基面挂锡―塑料瓦挂锡―压力下钎焊合成,使产品的钎焊质量得到了可靠保证。

  2.3导瓦间隙给定、瓦运行温度给定根据原巴氏合金瓦间隙和实际运行情况,估算轴瓦工作表面在运行中可能达到的温度,考虑瓦的线膨胀系数,导瓦双侧间隙和为0.76mm;报警温度70停机温度为75 3导瓦的安装调整及试运行这次只更换了导瓦,瓦基背面的垫块用原垫块,为了保证垫块与瓦基、垫块与抗重螺栓球面良好的接触,按原号相配,垫块与瓦基接触不平处用刮刀修刮,以保证接触达98%以上,1号、6号、11号、16号4块瓦采用双测温。瓦的双侧间隙实际调整到0.72±0.01mm;报警温度暂设定60,以后再调整。

  导瓦更换及机组各项工作结束后,于1999年5月9日进行机组的启动试运行,启动前油槽油温21、推力瓦温和导瓦温均为22弋,经30~100共10 100%负荷等15个工况下试验,导瓦运行状态良好,见表1.于1999年5月10日并入系统试运行,试运行情况见表2.表1机组启动试验情况工况导瓦摆度/圆导瓦温度机组出力1号6号11号16号开机表2机组试运行情况娜推力瓦温(号)上导瓦温(号)油槽冷却时间开度出力油温水温4弹性金属塑料导瓦运行中应注意事项加强监视;塑料瓦没经过断水试验,只经过2h的少水试验,由于油温上升到46而停止;塑料瓦投运至今没经过高温和满负荷运行考验,也没抽瓦检查,所以应加强监视。

  要求有光洁的轴领和清洁的润滑油;塑料瓦抗磨性好,但不抗犁耕划损,要求轴领光洁度高,因此轴领粗糙度达不到要求时,应认真研磨处理;另一方面要求润滑油清洁尽量不含杂质,否则塑料层会很快被损坏,缩短使用寿命。

  应选择理想的形线和合理的间隙;塑料瓦的线膨胀系数为钨金瓦的线膨胀系数为23X104/t,两者相差较大,相比较而言,温度变化时对塑料瓦的影响较大,所以应作理想的形线设计,选择合理的间隙,否则因间隙不当而导致摆度增大或者导瓦受力增加而出现烧瓦事故。

  温度监控要考虑其它因素;现能监测到的是瓦基的温度,由于氟塑料是热的不良导体,瓦面温度不易传到瓦基上来,因此,温度控制不应只考虑瓦温,而应综合考虑瓦温、油温及瓦温是否突变等因素。

 

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