专利名称：一种轴流式透平装置使用的新型静叶轴承的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴流式透平装置使用的新型静叶轴承，尤其适用耐高温、 耐腐蚀、耐冲刷、高强度的工况环境。
背景技术：
在轴流式透平装置中，用于机组静叶调节的静叶轴承，由于部分气体介质具有 强烈的腐蚀作用并且受到高速气流的冲刷，造成静叶轴承石墨套的磨损和冲刷较为严 重，影响静叶调节精度，造成有毒腐蚀气体泄漏，污染环境。更换静叶轴承就必须停 机，影响机组正常运行，并带来经济效益的损失。
发明内容为了克服现有的静叶轴承不能在高速腐蚀工况下正常有效的工作，本实用新型 提供了一种轴流式透平装置使用的新型静叶轴承，该静叶轴承不仅具有静叶调节的作 用，而且具备耐高温、耐腐蚀、耐冲刷、高强度的特性，能够在各种轴流式透平中平稳 有效的运行。本实用新型要解决的技术问题是，寻找一种新型轴衬材料，能够提供良好的自 润滑效果，具有原有静叶轴承的一切特性，使静叶轴承具有耐高温、耐腐蚀、耐冲刷、 高强度的特点，提高静叶轴承的高温耐腐蚀问题，及高速气流冲刷造成的磨损失效问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种轴流式透平装置使用的新型静叶轴承，包括轴承体和轴承衬套，其特征在 于，所述的轴承衬套为陶瓷制成。本实用新型的有益效果是可以保证静叶轴承的原有功能的基础上，增强静叶 轴承的耐高温、耐腐蚀、耐冲刷性能和强度。
图1是本实用新型的产品结构图。图2是耐高温、耐腐蚀试验示意图。图3是摩擦试验示意图。图1中的标号表示1、轴承体，2、轴承衬套。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
具体实施方式
申请人:通过试验的方式将新型静叶轴承的功能和特点与原有静叶轴承进行比较。参见图1，原有静叶轴承，石墨衬套镶嵌在轴承体中。[0015]在图2所示实施例中，通过注液口 21向容器22中注入不同浓度的硝酸溶液，通 过电炉23和温度控制器24对容器22加热使硝酸溶液变为蒸汽，通过不锈钢管25进入石 英玻璃管26内，石英玻璃管26内摆放腐蚀试验用试样27，通过温度控制器28保持试验 环境温度，通过注液口 29向容器30内注入氢氧化钠溶液，用来中和排放的硝酸气体，吸 收剩余气体通过导管31排放到大气中。腐蚀试验结果表明经试验在400°C -15% HNO3腐蚀条件下，陶瓷试样腐蚀前与腐蚀后表面没有明 显变化，仅颜色有所改变；同等条件下，石墨试样腐蚀前与腐蚀后相比较，试样变为土 灰色，结构疏松，表面出现明显网状裂纹，很容易破碎，试样破碎后内部呈现黑色。在400°C-5%HN03腐蚀条件下，陶瓷试样腐蚀前与腐蚀后试样表面有轻微的颜 色变化；同等条件下，石墨试样腐蚀前与腐蚀后相比较，试样表面部分区域变浅，部分 表面仍保持黑色，结构疏松，易于破碎。在300°C -15% HNO3腐蚀条件下，陶瓷试样腐蚀前与腐蚀后试样没有明显变 化，陶瓷试样表面红色物质为沾染的铁锈；同等条件下，石墨试样腐蚀前与腐蚀后相 比较，腐蚀后石墨试样变为红棕色，结构疏松，内壁表面出现明显网状裂纹，很容易破 碎。在300°C-5%HN03腐蚀条件下，陶瓷试样腐蚀前与腐蚀后试样表面基本没有明 显变化，试样上个别点红色物质为沾染的铁锈；同等条件下，石墨试样腐蚀前与腐蚀后 相比较，试样表面变为灰黑色，外弧面颜色更浅，结构变得疏松，很容易破碎而变成粉 末状。从试样的腐蚀形态特征、强度变化为主要评价指标，结合试样腐蚀前后的变化 情况，得出两种轴承衬套试验材料在本研究腐蚀条件下，均以使用陶瓷试样的新型静叶 轴承耐蚀性能最好，原石墨轴承衬套材料耐腐蚀性能较差。HNO3蒸汽浓度增大(从5% 增加到15% )，各试样的腐蚀严重性提高。温度与HNO3蒸汽浓度的组合对各试样的腐 蚀严重性影响突出，在四种温度、HNO3蒸汽浓度的组合腐蚀条件中，以300°C、15% HNO3蒸汽腐蚀条件下各试样的腐蚀程度最为严重。在图3所示实施例中，试样42固定在底盘45上，摩擦试验配副利用螺栓杆43 和构架44固定在试样42上，确保接触良好。电机带动底盘45转动，使试样42与配副 41之间产生摩擦，护罩46起到对操作人员的保护作用。摩擦磨损试验结果表明陶瓷试样在与2Crl3不锈钢构成配副时，陶瓷试样耐磨性能很好，温度从300°C 增加到400°C，磨损量虽然增大1倍以上，但数值仍然很低；但是，由于2Crl3不锈 钢配副硬度较低，因而耐磨性能较低；陶瓷试样在与17-4PH不锈钢构成配副时，由 于17-4PH不锈钢配副硬度比2&13不锈钢配副硬度大，因而陶瓷试样耐磨性能不及与 2&13不锈钢构成配副的耐磨性能好，温度从300°C增加到400°C，磨损量有所增大； 17-4PH不锈钢配副在本试验条件下的磨损量较高。石墨试样在与2Crl3不锈钢构成配副时，石墨试样有较好的减摩作用，因而 2&13不锈钢配副磨损量较低，然而，由于石墨的硬度较低，所以其磨损量较高；温度 从300°C增加到400°C，石墨试样的磨损量有所降低，而2Crl3不锈钢配副磨损量有所 增加；石墨试样在与17-4PH不锈钢构成配副时，石墨试样有较好的减摩作用，因而 17-4PH不锈钢配副磨损量较低；300°C时石墨试样磨损后重量稍有增加，而温度从300°C增加到400°C，石墨试样的磨损量显著提高，17-4PH不锈钢配副的磨损量也增加了近9倍。陶瓷和石墨两种材料磨损后磨痕均较浅，陶瓷是由于硬度大因而抗磨性能好， 然而，配副磨损损失较多，陶瓷表面能明显看到金属涂擦的痕迹，即发生了配副金属的 转移现象；石墨有减摩作用，试样与配副磨损损失都较小。根据摩擦磨损实验结果，陶瓷和两种不锈钢配副的摩擦系数都较大，石墨和两 种不锈钢配副的摩擦系数都较小。但是陶瓷硬度大，陶瓷试样在磨损时的失重较小，耐 磨性好，与其对磨的配副失重较大；石墨虽有减摩作用，但表面硬度小，摩擦磨损后试 样失重较多(尤其是40(TC高温条件)，与其对磨的配副失重小。
权利要求1. 一种轴流式透平装置使用的新型静叶轴承，包括轴承体和轴承衬套，其特征在 于，所述的轴承衬套为陶瓷制成。
专利摘要本实用新型公开了一种轴流式透平装置使用的新型静叶轴承，它是通过改变轴承衬套的材料，轴承衬套选择陶瓷，使该静叶轴承不仅具有静叶调节的作用和良好的自润滑效果，而且具备耐高温、耐腐蚀、耐冲刷、高强度的特性，能够保证在各种工况环境下轴流式透平平稳有效的运行。
文档编号F16C33/04GK201794925SQ201020139330
公开日2011年4月13日 申请日期2010年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者刘朝, 曹洪强, 王安, 钟文凯, 魏占强 申请人:西安陕鼓备件辅机制造有限公司