專利名稱：電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置屬于機械工程部加熱分部一般熱交換類的熱交換或傳熱設(shè)備的通用零部件。
電站鍋爐空氣預(yù)熱器是利用電站鍋爐煙氣余熱加熱冷空氣的節(jié)能機構(gòu)。它有動式和靜式的兩種類型。動式空氣預(yù)熱器應(yīng)用于大型系統(tǒng)，它是懸吊式的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，以較低的轉(zhuǎn)速施轉(zhuǎn)，以便使熱交換更加充分。它的推力軸承裝置是其重要的通用零部件?，F(xiàn)有的動式電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置是由基座系統(tǒng)、轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)、推力瓦系統(tǒng)、導(dǎo)軸承、油循環(huán)系統(tǒng)等組成的?；到y(tǒng)是由軸承座、密封罩構(gòu)成。轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)由支撐軸及安裝在支撐軸上的鎖圈、止推環(huán)、推力頭(軸領(lǐng))、推力頭鍵、鏡板及聯(lián)接緊固件構(gòu)成。推力瓦系統(tǒng)是在基礎(chǔ)環(huán)上的支撐銷上放置下平衡塊、上平衡塊，上平衡支撐銷上再放置軸瓦裝配——鎢金瓦。鎢金瓦與鏡板滑動接觸。導(dǎo)軸承一般由滾柱、內(nèi)外環(huán)等構(gòu)成。油循環(huán)系統(tǒng)是由油槽、油泵、冷卻器、充油管、注油嘴、分油盤裝配、油座、油標、排油管等組成。這樣的推力軸承結(jié)構(gòu)被稱之為平衡塊支撐，當瓦處在沒有約束的狀態(tài)下，使它在周向和徑向的支撐是靈活的。在流動油膜的壓力作用下使瓦產(chǎn)生偏斜，形成了一個集中的油流通道，當經(jīng)過通道的油粘附到鏡板上就產(chǎn)生了壓力。這樣就能確保鏡板和瓦面間產(chǎn)生液體摩擦，克服了鎢金瓦靜起動和低速運行過熱燒瓦的可能性。但是這種推力軸承裝置存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工制造難度大精度高、體積龐大的缺點。其原因是受鎢金瓦性能的局限。鎢金瓦又稱做巴氏合金瓦，它的承壓能低(2～3MPa)，摩擦系數(shù)高(0.15～0.20)，本身不具備自潤滑性，必須建立起油膜后才能正常工作。這就要求鏡板和瓦面的平面度、光潔度非常高。因為，當瓦受力不均勻，油楔形成不良容易局部過熱熔化，產(chǎn)生燒瓦，一旦一塊損壞會波及全套瓦，因此如何提高該裝置的可靠性，簡化結(jié)構(gòu)，降低加工制造難度和縮小體積便成了它本身發(fā)展的難題。
本新型提供一種用塑料瓦代替鎢金瓦的電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置，它能夠提高裝置運行可靠性，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了加工難度，縮小了體積，降低成本。
本新型是這樣設(shè)想的純的或填加成份的聚四氟乙烯是一種優(yōu)良的耐磨材料。它摩擦系數(shù)低(0.05～0.08)承壓能力較高(3～7MPa)，具有自潤滑性，耐熱亦大于巴氏合金。氟塑料做為耐磨損材料已經(jīng)成功地應(yīng)用在水輪發(fā)電機的推力軸承系統(tǒng)上了。雖然電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置的轉(zhuǎn)速很低而增加了氟塑料應(yīng)用的難度，這可以通過對瓦面重新設(shè)計而克服的。轉(zhuǎn)速低，油膜不易建立，特別是在瓦面受力不平衡時會加重這種狀態(tài)。為了解決這一問題本新型設(shè)計思想是氟塑料層下留有彈性層，使瓦面具有自我均衡壓力的能力；瓦面上人為地留有進油楔角和出油楔角。這樣，即使是加工精度不高，瓦本身具有的自我調(diào)壓功能也會使壓力均勻。又由于預(yù)先就具備了進油楔角和出油楔角，因而不用擔心油膜不建立。
本新型是這樣設(shè)計的電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置由基座系統(tǒng)、轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)、推力瓦系統(tǒng)、導(dǎo)軸承和油循環(huán)系統(tǒng)組成的，本設(shè)計只對推力瓦系統(tǒng)做重新設(shè)計。其具體情況是1、推力瓦系統(tǒng)中的推力瓦塊采取氟塑料瓦塊。其結(jié)構(gòu)是用純的或具有填加成份的聚四氟乙烯做為瓦面摩擦材料，其厚度保持在2～5mm。為了保證氟塑料與鋼質(zhì)的瓦塊牢固結(jié)合，采取彈性金屬絲托做為中間結(jié)合過渡層彈性金屬絲托是由具有彈性的銅合金絲φ0.2～0.5mm繞制成φ2～φ4mm的螺旋管狀，然后相瓦疊加成瓦塊形狀在壓力下相瓦鑲合成一體。其表面留有1.5～2.5mm的疏松層，其余緊密壓實成3～7mm厚的絲托。絲托的疏松層鑲嵌到氟塑料瓦面中去使氟塑料形成對疏松層銅絲的包裹鑲嵌結(jié)合成為鑲嵌復(fù)合體。復(fù)合體的緊實絲托層與鋼瓦坯之間用錫焊焊合，錫焊層1.5～3mm厚。錫焊層與氟塑料瓦面之間留有1～1.5mm的空間做為彈性空間，以便吸收轉(zhuǎn)軸的波浪振動和均衡各瓦塊之間的不平度。2、塑料瓦面除磨平拋光之外，還根據(jù)轉(zhuǎn)速的大小設(shè)置瓦面進油角、進油楔角和出油楔角。進油角α＝5－20度(或鈄率0.0887－0.37)，其寬a＝5－10mm。進油角只設(shè)置在進油邊。當轉(zhuǎn)速很低時應(yīng)設(shè)置進油楔角，以便有助于油楔的形成。進油楔角β＝4－50分(或斜率0.001～0.012)，進油楔角設(shè)置在進油邊，其寬度b＝(0.5～0.1)L平均瓦寬。出油楔角是為增加進油楔的流動能力而設(shè)置的產(chǎn)生負壓抽吸的油楔。出油楔角設(shè)置在出油邊，其角度θ＝2－12分(或鈄率0.0006－0.004)，寬度C＝(0.1－0.5)L平均瓦寬。當轉(zhuǎn)速低時取β、θ角大些。
3、推力瓦系統(tǒng)中的支撐結(jié)構(gòu)有二種，一種是平衡塊式支撐結(jié)構(gòu)，另一種是采用固定剛性支撐結(jié)構(gòu)。平衡塊式支撐結(jié)構(gòu)是在基座之上裝有下支撐園頭銷，下支撐園銷的園形頭支撐著下平衡塊。下平衡塊是扇形塊狀，下平面有一凹坑，座在下支撐園銷的園形頭上，因此可以自由擺動下平衡塊的上面的二個扇直邊加工有半園形槽，槽內(nèi)放置園形平衡銷。兩塊相鄰的下平衡塊的平衡銷上放置上平衡塊。上平衡塊的形狀與下平衡塊相同，但放置位置相反凹坑向上，半園形槽向下座在園形平衡銷上。上平衡塊的凹坑內(nèi)裝有上平衡塊銷，上平衡塊銷支撐著推力瓦坯。這種結(jié)構(gòu)是上下平衡塊懸浮在銷子上，可以自動平衡瓦面間的高度差和自動傾轉(zhuǎn)成楔油角以便使油膜很好形成。但此種結(jié)構(gòu)加工難結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
4、另一種支撐結(jié)構(gòu)是固定剛性支撐結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是在基座系統(tǒng)的軸承座上裝有環(huán)形件。環(huán)形件下面有裝配到軸承座上的固定裝置。上面有距離相等的螺孔、螺孔安裝支持螺釘。支持螺釘下部有螺紋，上部是半園頭形狀又叫和尚頭。螺釘旋入螺孔內(nèi)用螺帽固定。支撐螺釘?shù)暮蜕蓄^支撐著推瓦基座或推瓦坯。推瓦基座或推瓦坯依靠外側(cè)定位平板和間隔塊固定其位置，使其只能擺動，不能轉(zhuǎn)動。外側(cè)定位平板和間隔塊通過園盤固定在軸承座壁板之上。這種支撐結(jié)構(gòu)是一旦固定不能自我調(diào)解高度。但這種結(jié)構(gòu)加工容易，制造簡單。
本新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下進步1、簡化了結(jié)構(gòu)，2、降低加工難度，3、體積減少，4、降低成本，5、提高運行的可靠性。
本新型附圖1是固定性支撐的自調(diào)解塑料瓦結(jié)構(gòu)圖。圖中1軸承座，2、環(huán)形件，3、支持螺釘，4、外側(cè)定位平板，5、塑料瓦，6、鏡板，7、軸承座壁板。圖2是塑料瓦的結(jié)構(gòu)圖。圖中8金屬瓦塊，9、錫焊層，10、彈性銅絲托空間層，11、氟塑料瓦面。L為平均瓦寬，a、是進油角寬度，b、為進油楔角的寬度，c、為出油楔角的寬度。α是進油角，β是進油楔角，θ是出油楔角。
本新型最佳實例結(jié)合
如下固定剛性支撐的自調(diào)解塑料瓦結(jié)構(gòu)中1軸承座上的2環(huán)形件上擰有支持螺釘3支持螺釘可以調(diào)解瓦塊的高度，并能固定。它的球形頭支撐5塑料瓦。塑料外緣固定靠4外側(cè)定位板固定在環(huán)板上，環(huán)板與7軸承座壁板焊成整體，內(nèi)定位是7所為。3、4、7之間留有活動間隙水平方向為18－20，垂直方向2－4mm。這種結(jié)構(gòu)即可以調(diào)解瓦的高度位置到最佳狀態(tài)，又可以使塑料瓦在支撐上自我傾斜一定的角度在運動中被限定位置。塑料瓦面的形狀是決定油膜建立的關(guān)鍵。最佳的結(jié)構(gòu)是11氟塑料面層厚3.2mm，10彈性銅絲托空間層厚2mm，9錫焊層最1.5mm，8金屬瓦坯的凹槽深3.0mm。瓦面最佳尺寸是α＝15度，β＝8分，θ＝3分，a＝4mm，b＝0.28L，c＝0.12L。上述的尺寸和結(jié)構(gòu)保證了塑料瓦和鏡板在靜止時有40％的油膜存在，當起動時，進油楔產(chǎn)生推力使鏡板浮起，油被帶入那60％之中面形成連續(xù)油漠。出油楔角產(chǎn)生負壓，會使瓦面微斜，有利于60％面形成楔角。
權(quán)利要求1.電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置屬于機械工程部，它是由基座系統(tǒng)、轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)、推力瓦系統(tǒng)、導(dǎo)軸承和油循環(huán)系統(tǒng)組成的，其特征是推力瓦系統(tǒng)中推力瓦塊具有如下結(jié)構(gòu)a、氟塑料瓦面與彈性金屬絲托鑲嵌；b、彈性金屬絲托與鋼瓦坯焊錫焊合。
2.如權(quán)利要求1所述的電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置，其特征是塑料瓦面有進油角。
3.如權(quán)利要求1所述的電站負爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置，其特征是塑料瓦面有進油楔角和出油楔角。
4.如權(quán)利要求1所述的電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置，其特征是推力瓦系統(tǒng)采取平衡塊支撐結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置，其特征是推力瓦系統(tǒng)采取固定剛性支撐結(jié)構(gòu)。
專利摘要電站鍋爐空氣預(yù)熱器推力軸承裝置屬于機械工程部。推力瓦系統(tǒng)中推力瓦塊是氟塑料瓦面與彈性金屬絲鑲嵌、彈性金屬絲又與鋼瓦坯焊錫焊合。塑料瓦面有進油角、進油楔角和出油楔角。瓦塊的支撐有平衡塊式或固定剛性支撐結(jié)構(gòu)。固定剛性支撐結(jié)構(gòu)是由軸承座、環(huán)形件、支撐螺釘、外側(cè)定位平板、塑料瓦、鏡板和軸承座壁板構(gòu)成的。本新型應(yīng)用于電站鍋爐空氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)中。
文檔編號F23C7/06GK2205489SQ93218410
公開日1995年8月16日 申請日期1993年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月5日
發(fā)明者孫守連 申請人:孫守連