弹性金属塑料轴瓦的制作方法
【专利说明】弹性金属塑料轴瓦
[0001]所属领域:
[0002]涉及一种机电设备配件类轴承分类的弹性金属塑料轴瓦。
技术背景:
[0003]我国上世纪末从俄罗斯引进的弹性金属塑料推力轴瓦技术在立式大、中容量的水轮发电机组的推力轴承中推广普及，应用效果良好。近二十年来，本研究组将塑料瓦技术在实际推广应用中不断的向前发展创新取得了丰富的成果:圆弧式弹性金属塑料轴瓦(发明专利Z L 991014141.6)在福建水口电站200丽水轮发电机水导轴承(轴颈2250毫米，瓦高490毫米12块)中运行成功；全弹性金属料轴瓦的水轮发电机(发明专利ZL991014115.4)。首先在四川南桠河电厂40M水轮发电机的上导、下导、水导、推力轴承中全部塑料轴瓦改造运行成功；大型卧式多楔面承重塑料轴瓦(新型专利Z L99219244.7)专利首先在湖南永兴电水站15MW低速卧式水轮发电机的径向导轴承(轴径860毫米，瓦宽680毫米)中运行成功。又为哈尔滨电机厂的柬埔寨基里隆高转速卧式冲击机组配套塑料瓦(轴径500毫米，瓦宽400毫米)成功运行；带高压油顶起的弹性金属塑料轴瓦(新型专利ZL022385134)不仅能用于水电站推力轴承，而且应用在卧式机组也效果极佳，现在已有12家水电站30多台大型卧式水力发电机组导轴承中成功运行；水润滑的金属塑料轴瓦(发明专利02200147.3)首先在广东兴迳水电站成功运行。还有一些未被授予专利权的如聚苯酯氟塑料轴瓦、多支撑推力塑料轴瓦、灯泡贯流水轮发电机组弹性金属塑料瓦等多个专利申请也对塑料瓦技术的发展提出构想，使我国的弹性金属塑料瓦技术居于世界领先的地位。上述技术都是为逐渐改善塑料瓦的润滑条件和结构的努力。都趋向于塑料瓦最好的润滑结构就是动静压润滑结构。因此本发明总结以前研究的成果，提出了大型推力瓦、分块导瓦和筒式瓦三种塑料瓦的动静压润滑的结构和具体的规格尺寸范围。塑料瓦面的研究也由单纯的氟塑料向填料加强性能的方向发展，已经有塑料层是聚四氟乙烯添加石墨为主要成分改性的黑灰色塑料、塑料层是聚四氟乙烯添加二硫化钼为主要成分改性的灰绿色塑料，和塑料层是聚四氟乙烯添加聚苯酯为主要成分改性的黄色塑料三种适合塑料瓦的应用。
【发明内容】
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[0004]弹性金属塑料轴瓦的表面是塑料摩擦层，塑料摩擦层镶嵌复合在弹性金属丝层上，弹性金属丝层钎焊在金属瓦基上，总特征是轴瓦有动态增压润滑结构，动态增压润滑结构由进油孔、分油槽和动压楔面组成，进油孔通分油槽，分油槽接塑料动压楔面，动压楔面接承重面，结合不同型号的弹性金属塑料轴瓦其具体的特征是:
[0005]I)推力型弹性金属塑料轴瓦的进油口在金属瓦基外测弧面上，进油孔通分油槽，分油槽与推力瓦的进油边平行，且留有5mm以上的塑料边，槽宽1mm以上，深与进油孔通，塑料动压楔面进边低于承重面0.20mm以上，有倒角逐渐向瓦面倾斜呈楔形角空间，其楔面长度不大于瓦面径向长度的三分之一，分油槽和动压楔面的两端塑料挡边宽大于5_
[0006]2)径向分块型弹性金属塑料轴瓦进油口在外测轴向面上，进油孔通分油槽，分油槽与瓦的进油边平行且有5mm以上的塑料边，槽宽1mm以上，深与进油孔通，塑料、动压楔面进边低于径向瓦面0.20mm以上，有倒角逐渐向瓦面倾斜呈弧状楔形空间，其楔面长度不大于瓦面径向长度的三分之一，分油槽和动压楔面的两端塑料挡边宽大于5_ ;
[0007]3)上、下筒式的卧式单楔面的径向型弹性金属塑料轴瓦进油口在瓦的外径面上，上轴瓦两塑料挡边间的空间可作为分油槽，塑料动压楔面进口低于承重面0.20mm以上，其长度是从合口面起不大于60度角的机械加工的圆弧型楔面，其半径大于轴半颈，上瓦只有档油边，和下瓦的塑料动压楔面档油边宽度相同都大于瓦体宽的1/10，塑料挡油边圆弧面直径大于轴颈+0.20mm，上瓦档油边圆弧面到下瓦承重面的垂直高度大于轴颈+0.5mm ；
[0008]4)两半筒式的多楔面的径向型弹性金属塑料轴瓦的内径分成多段，每段有进油孔通分油槽，分油槽接带档油边的动压楔面，动压楔面接承重面，承重面的出油边接出油槽，使每一段润滑油路自成一体，塑料动压楔面进口低于承重面0.20mm以上，有倒角逐渐向瓦面倾斜呈圆弧楔形角空间，其楔面长度不大于该段瓦面径向长度的三分之一，分油槽和动压斜面的两端塑料挡边宽大于5_。
[0009]有静压启动润滑结构，静压启动润滑结构是由高压油进油孔、出油孔、合金密封和压力区组成；进油孔端有螺纹与油管接口相连接，进油孔通出油孔；出油孔直径4?10_，在经过弹性丝层和塑料层的部位用低熔点合金在塑料层、弹性金属丝层和瓦基之间制作密封:压力区低于承重面0.1Omm以上。
[0010]塑料层是聚四氟乙烯添加聚苯酯为主要成分改性的黄色塑料。
[0011]有益效果:。
[0012]与现有技术比，动压结构设置在塑料瓦面内5mm以上的位置，油栗迫使润滑油直接进入瓦面，改善了润滑状况。依靠转轴的粘附作用，增压楔面使油膜的压力增加，鉴于本发明的楔面比现有技术长，因而油膜的压力大，轴的运行稳定性提高了。推力弹性金属塑料瓦的油槽内不必灌满油到浸没镜板的位置，除了省油以外，还减少了油被镜板搅动而产生的温升和油雾现象。消除了塑料瓦面启动瞬间的磨损，成为理论上永无磨损的轴瓦。分块径向型弹性金属塑料瓦在运行中润滑油也直接送到瓦的塑料面上，依靠增压楔面使油膜产生压力增加润滑效果。上两种塑料瓦技术于湖南大袱潭水电站功率20MW灯泡贯流水轮发电机组中，主轴直径1840mm的分块推力瓦和分块导轴瓦装机试验运行的效果表明，比原来合金瓦瓦温、油温都下降8?12°C。在卧式机组的筒式瓦中，由于本技术的增压油楔面又长又宽，润滑油增压效果更加显著，油膜加厚运行效果非常显著。该技术在湖南永兴一级水电站功率20MW灯泡贯流机组的轴颈860mm瓦宽680mm筒式塑料瓦进行了试验运行，满负荷72小时运行瓦温才37°C。这是前所未有的。
[0013]同时本技术的塑料面还采用了聚苯酯改性增强的氟塑料新成果，使轴瓦运行更安全、可靠。
【附图说明】
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[0014]图1是推力型弹性金属塑料瓦的主剖视图
[0015]图2是推力型弹性金属塑料瓦的俯视图
[0016]图3是立式分块径向型弹性金属塑料瓦主剖视图
[0017]图4是立式分块径向型弹性金属塑料瓦的俯视图
[0018]图5是卧式径分块向型弹性金属塑料瓦主剖视图
[0019]图6是卧式分块径向型弹性金属塑料瓦的俯视图
[0020]图7是卧式筒型弹性金属塑料瓦轴向视图
[0021]图8是卧式筒型弹性金属塑料瓦径向剖视图
[0022]图9是筒型多楔面弹性金属塑料瓦轴向剖视图
[0023]实现方法:
[0024]结合【附图说明】如下。
[0025]一、塑料瓦面制作
[0026]1.1、制作模具按照油压机的最大压力确定塑料瓦面应该有的形状尺寸制作压模。
[0027]1.2、制作混合塑料
[0028]1.2.1、称料按照模具压实后有5_厚的量为一份的氟塑料粉。
[0029]1.2.2、黑塑料瓦配方氟塑料粉添加15?20 %石墨纤维为主要成分粉末，混合均匀，加热120°C 2小时排除水分。随炉冷却后混合粉装入塑料袋中备用。
[0030]1.2.3、绿塑料瓦配方氟塑料粉添加15?20%二硫化钼为主要成分的粉末，混合均匀，加热120°C 2小时排除水分，随炉冷却后混合粉装入塑料袋中备用。
[0031]1.2.4、黄塑料瓦配方氟塑料粉添加15?20%聚苯酯为主要成分的粉末，混合均匀，加热120°C 2小时排除水分，随炉冷却后混合粉装入塑料袋中备用。
[0032]1.3、制作弹性金属丝选择直径0.4mm弹性金属丝绕制成直径4mm的螺旋，螺距3mm ο
[0033]1.4、复合镶嵌弹性金属螺旋丝均匀铺满模具中，放置压板在200kg/Cm2压力下成6mm厚片状螺旋丝饼。泄压拿开盖板，均匀平铺备用的一种混合粉，盖压板在200kg/Cm2压力下成型1mm复合板，取出。复合板放入托盘中。
[0034]1.5、烧结复合板连托盘装入真空烧结炉内加热到385°C，保温I小时后随炉冷却。
[0035]1.6、入库存放添加石墨纤维为主要成分的塑料瓦面呈灰黑色。添加二硫化钼为主要成分的塑料瓦面呈灰绿色。添加聚苯酯为主要成分的塑料瓦面呈黄色。三种塑料瓦面分类存放。
[0036]二、黑氟塑料推力型弹性金属塑料瓦制作结合图1、图2制作工艺如下:
[0037]2.1、铸钢坯按照图纸制作木摸，铸钢坯ZG30扇形瓦的瓦基I毛坯。
[0038]2.2、加工按图纸机械加工扇形瓦块的内、外弧面、两个侧面；按照瓦高减10_铣加工上瓦面，下底面；加工支撑孔。
[0039]2.3、钻动压进油孔7直径0 18mm深50mm，孔口攻丝管螺纹G3/4”。
[0040]2.4、钻静压进油孔9直径<2 15mm，深度大于瓦向心长度的1/2。
[0041]2.5、铣削分油槽6、12分油槽6、12与推力瓦的进油边平行，且有20mm的距离，槽宽10mm，深与进油孔7相通。两挡油