彈性金屬塑料軸瓦的制作方法
【專利說明】彈性金屬塑料軸瓦
[0001]所屬領(lǐng)域:
[0002]涉及一種機(jī)電設(shè)備配件類軸承分類的彈性金屬塑料軸瓦。
技術(shù)背景:
[0003]我國(guó)上世紀(jì)末從俄羅斯引進(jìn)的彈性金屬塑料推力軸瓦技術(shù)在立式大、中容量的水輪發(fā)電機(jī)組的推力軸承中推廣普及，應(yīng)用效果良好。近二十年來(lái)，本研究組將塑料瓦技術(shù)在實(shí)際推廣應(yīng)用中不斷的向前發(fā)展創(chuàng)新取得了豐富的成果:圓弧式彈性金屬塑料軸瓦(發(fā)明專利Z L 991014141.6)在福建水口電站200麗水輪發(fā)電機(jī)水導(dǎo)軸承(軸頸2250毫米，瓦高490毫米12塊)中運(yùn)行成功；全彈性金屬料軸瓦的水輪發(fā)電機(jī)(發(fā)明專利ZL991014115.4)。首先在四川南椏河電廠40M水輪發(fā)電機(jī)的上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)、推力軸承中全部塑料軸瓦改造運(yùn)行成功；大型臥式多楔面承重塑料軸瓦(新型專利Z L99219244.7)專利首先在湖南永興電水站15MW低速臥式水輪發(fā)電機(jī)的徑向?qū)лS承(軸徑860毫米，瓦寬680毫米)中運(yùn)行成功。又為哈爾濱電機(jī)廠的柬埔寨基里隆高轉(zhuǎn)速臥式?jīng)_擊機(jī)組配套塑料瓦(軸徑500毫米，瓦寬400毫米)成功運(yùn)行；帶高壓油頂起的彈性金屬塑料軸瓦(新型專利ZL022385134)不僅能用于水電站推力軸承，而且應(yīng)用在臥式機(jī)組也效果極佳，現(xiàn)在已有12家水電站30多臺(tái)大型臥式水力發(fā)電機(jī)組導(dǎo)軸承中成功運(yùn)行；水潤(rùn)滑的金屬塑料軸瓦(發(fā)明專利02200147.3)首先在廣東興逕水電站成功運(yùn)行。還有一些未被授予專利權(quán)的如聚苯酯氟塑料軸瓦、多支撐推力塑料軸瓦、燈泡貫流水輪發(fā)電機(jī)組彈性金屬塑料瓦等多個(gè)專利申請(qǐng)也對(duì)塑料瓦技術(shù)的發(fā)展提出構(gòu)想，使我國(guó)的彈性金屬塑料瓦技術(shù)居于世界領(lǐng)先的地位。上述技術(shù)都是為逐漸改善塑料瓦的潤(rùn)滑條件和結(jié)構(gòu)的努力。都趨向于塑料瓦最好的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)就是動(dòng)靜壓潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)。因此本發(fā)明總結(jié)以前研究的成果，提出了大型推力瓦、分塊導(dǎo)瓦和筒式瓦三種塑料瓦的動(dòng)靜壓潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)和具體的規(guī)格尺寸范圍。塑料瓦面的研究也由單純的氟塑料向填料加強(qiáng)性能的方向發(fā)展，已經(jīng)有塑料層是聚四氟乙烯添加石墨為主要成分改性的黑灰色塑料、塑料層是聚四氟乙烯添加二硫化鉬為主要成分改性的灰綠色塑料，和塑料層是聚四氟乙烯添加聚苯酯為主要成分改性的黃色塑料三種適合塑料瓦的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]彈性金屬塑料軸瓦的表面是塑料摩擦層，塑料摩擦層鑲嵌復(fù)合在彈性金屬絲層上，彈性金屬絲層釬焊在金屬瓦基上，總特征是軸瓦有動(dòng)態(tài)增壓潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，動(dòng)態(tài)增壓潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)由進(jìn)油孔、分油槽和動(dòng)壓楔面組成，進(jìn)油孔通分油槽，分油槽接塑料動(dòng)壓楔面，動(dòng)壓楔面接承重面，結(jié)合不同型號(hào)的彈性金屬塑料軸瓦其具體的特征是:
[0005]I)推力型彈性金屬塑料軸瓦的進(jìn)油口在金屬瓦基外測(cè)弧面上，進(jìn)油孔通分油槽，分油槽與推力瓦的進(jìn)油邊平行，且留有5mm以上的塑料邊，槽寬1mm以上，深與進(jìn)油孔通，塑料動(dòng)壓楔面進(jìn)邊低于承重面0.20mm以上，有倒角逐漸向瓦面傾斜呈楔形角空間，其楔面長(zhǎng)度不大于瓦面徑向長(zhǎng)度的三分之一，分油槽和動(dòng)壓楔面的兩端塑料擋邊寬大于5_
[0006]2)徑向分塊型彈性金屬塑料軸瓦進(jìn)油口在外測(cè)軸向面上，進(jìn)油孔通分油槽，分油槽與瓦的進(jìn)油邊平行且有5mm以上的塑料邊，槽寬1mm以上，深與進(jìn)油孔通，塑料、動(dòng)壓楔面進(jìn)邊低于徑向瓦面0.20mm以上，有倒角逐漸向瓦面傾斜呈弧狀楔形空間，其楔面長(zhǎng)度不大于瓦面徑向長(zhǎng)度的三分之一，分油槽和動(dòng)壓楔面的兩端塑料擋邊寬大于5_ ;
[0007]3)上、下筒式的臥式單楔面的徑向型彈性金屬塑料軸瓦進(jìn)油口在瓦的外徑面上，上軸瓦兩塑料擋邊間的空間可作為分油槽，塑料動(dòng)壓楔面進(jìn)口低于承重面0.20mm以上，其長(zhǎng)度是從合口面起不大于60度角的機(jī)械加工的圓弧型楔面，其半徑大于軸半頸，上瓦只有檔油邊，和下瓦的塑料動(dòng)壓楔面檔油邊寬度相同都大于瓦體寬的1/10，塑料擋油邊圓弧面直徑大于軸頸+0.20mm，上瓦檔油邊圓弧面到下瓦承重面的垂直高度大于軸頸+0.5mm ；
[0008]4)兩半筒式的多楔面的徑向型彈性金屬塑料軸瓦的內(nèi)徑分成多段，每段有進(jìn)油孔通分油槽，分油槽接帶檔油邊的動(dòng)壓楔面，動(dòng)壓楔面接承重面，承重面的出油邊接出油槽，使每一段潤(rùn)滑油路自成一體，塑料動(dòng)壓楔面進(jìn)口低于承重面0.20mm以上，有倒角逐漸向瓦面傾斜呈圓弧楔形角空間，其楔面長(zhǎng)度不大于該段瓦面徑向長(zhǎng)度的三分之一，分油槽和動(dòng)壓斜面的兩端塑料擋邊寬大于5_。
[0009]有靜壓?jiǎn)?dòng)潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，靜壓?jiǎn)?dòng)潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)是由高壓油進(jìn)油孔、出油孔、合金密封和壓力區(qū)組成；進(jìn)油孔端有螺紋與油管接口相連接，進(jìn)油孔通出油孔；出油孔直徑4?10_，在經(jīng)過彈性絲層和塑料層的部位用低熔點(diǎn)合金在塑料層、彈性金屬絲層和瓦基之間制作密封:壓力區(qū)低于承重面0.1Omm以上。
[0010]塑料層是聚四氟乙烯添加聚苯酯為主要成分改性的黃色塑料。
[0011]有益效果:。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)比，動(dòng)壓結(jié)構(gòu)設(shè)置在塑料瓦面內(nèi)5mm以上的位置，油栗迫使?jié)櫥椭苯舆M(jìn)入瓦面，改善了潤(rùn)滑狀況。依靠轉(zhuǎn)軸的粘附作用，增壓楔面使油膜的壓力增加，鑒于本發(fā)明的楔面比現(xiàn)有技術(shù)長(zhǎng)，因而油膜的壓力大，軸的運(yùn)行穩(wěn)定性提高了。推力彈性金屬塑料瓦的油槽內(nèi)不必灌滿油到浸沒鏡板的位置，除了省油以外，還減少了油被鏡板攪動(dòng)而產(chǎn)生的溫升和油霧現(xiàn)象。消除了塑料瓦面啟動(dòng)瞬間的磨損，成為理論上永無(wú)磨損的軸瓦。分塊徑向型彈性金屬塑料瓦在運(yùn)行中潤(rùn)滑油也直接送到瓦的塑料面上，依靠增壓楔面使油膜產(chǎn)生壓力增加潤(rùn)滑效果。上兩種塑料瓦技術(shù)于湖南大袱潭水電站功率20MW燈泡貫流水輪發(fā)電機(jī)組中，主軸直徑1840mm的分塊推力瓦和分塊導(dǎo)軸瓦裝機(jī)試驗(yàn)運(yùn)行的效果表明，比原來(lái)合金瓦瓦溫、油溫都下降8?12°C。在臥式機(jī)組的筒式瓦中，由于本技術(shù)的增壓油楔面又長(zhǎng)又寬，潤(rùn)滑油增壓效果更加顯著，油膜加厚運(yùn)行效果非常顯著。該技術(shù)在湖南永興一級(jí)水電站功率20MW燈泡貫流機(jī)組的軸頸860mm瓦寬680mm筒式塑料瓦進(jìn)行了試驗(yàn)運(yùn)行，滿負(fù)荷72小時(shí)運(yùn)行瓦溫才37°C。這是前所未有的。
[0013]同時(shí)本技術(shù)的塑料面還采用了聚苯酯改性增強(qiáng)的氟塑料新成果，使軸瓦運(yùn)行更安全、可靠。
【附圖說明】
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[0014]圖1是推力型彈性金屬塑料瓦的主剖視圖
[0015]圖2是推力型彈性金屬塑料瓦的俯視圖
[0016]圖3是立式分塊徑向型彈性金屬塑料瓦主剖視圖
[0017]圖4是立式分塊徑向型彈性金屬塑料瓦的俯視圖
[0018]圖5是臥式徑分塊向型彈性金屬塑料瓦主剖視圖
[0019]圖6是臥式分塊徑向型彈性金屬塑料瓦的俯視圖
[0020]圖7是臥式筒型彈性金屬塑料瓦軸向視圖
[0021]圖8是臥式筒型彈性金屬塑料瓦徑向剖視圖
[0022]圖9是筒型多楔面彈性金屬塑料瓦軸向剖視圖
[0023]實(shí)現(xiàn)方法:
[0024]結(jié)合【附圖說明】如下。
[0025]一、塑料瓦面制作
[0026]1.1、制作模具按照油壓機(jī)的最大壓力確定塑料瓦面應(yīng)該有的形狀尺寸制作壓模。
[0027]1.2、制作混合塑料
[0028]1.2.1、稱料按照模具壓實(shí)后有5_厚的量為一份的氟塑料粉。
[0029]1.2.2、黑塑料瓦配方氟塑料粉添加15?20 %石墨纖維為主要成分粉末，混合均勻，加熱120°C 2小時(shí)排除水分。隨爐冷卻后混合粉裝入塑料袋中備用。
[0030]1.2.3、綠塑料瓦配方氟塑料粉添加15?20%二硫化鉬為主要成分的粉末，混合均勻，加熱120°C 2小時(shí)排除水分，隨爐冷卻后混合粉裝入塑料袋中備用。
[0031]1.2.4、黃塑料瓦配方氟塑料粉添加15?20%聚苯酯為主要成分的粉末，混合均勻，加熱120°C 2小時(shí)排除水分，隨爐冷卻后混合粉裝入塑料袋中備用。
[0032]1.3、制作彈性金屬絲選擇直徑0.4mm彈性金屬絲繞制成直徑4mm的螺旋，螺距3mm ο
[0033]1.4、復(fù)合鑲嵌彈性金屬螺旋絲均勻鋪滿模具中，放置壓板在200kg/Cm2壓力下成6mm厚片狀螺旋絲餅。泄壓拿開蓋板，均勻平鋪備用的一種混合粉，蓋壓板在200kg/Cm2壓力下成型1mm復(fù)合板，取出。復(fù)合板放入托盤中。
[0034]1.5、燒結(jié)復(fù)合板連托盤裝入真空燒結(jié)爐內(nèi)加熱到385°C，保溫I小時(shí)后隨爐冷卻。
[0035]1.6、入庫(kù)存放添加石墨纖維為主要成分的塑料瓦面呈灰黑色。添加二硫化鉬為主要成分的塑料瓦面呈灰綠色。添加聚苯酯為主要成分的塑料瓦面呈黃色。三種塑料瓦面分類存放。
[0036]二、黑氟塑料推力型彈性金屬塑料瓦制作結(jié)合圖1、圖2制作工藝如下:
[0037]2.1、鑄鋼坯按照?qǐng)D紙制作木摸，鑄鋼坯ZG30扇形瓦的瓦基I毛坯。
[0038]2.2、加工按圖紙機(jī)械加工扇形瓦塊的內(nèi)、外弧面、兩個(gè)側(cè)面；按照瓦高減10_銑加工上瓦面，下底面；加工支撐孔。
[0039]2.3、鉆動(dòng)壓進(jìn)油孔7直徑0 18mm深50mm，孔口攻絲管螺紋G3/4”。
[0040]2.4、鉆靜壓進(jìn)油孔9直徑<2 15mm，深度大于瓦向心長(zhǎng)度的1/2。
[0041]2.5、銑削分油槽6、12分油槽6、12與推力瓦的進(jìn)油邊平行，且有20mm的距離，槽寬10mm，深與進(jìn)油孔7相通。兩擋油