浅议推力轴承弹性金属塑料瓦保护监测方法及改进措施

摘 要：在推力轴承弹性金属塑料瓦的使用过程中，瓦的烧毁是一种比较常见的问题，也是影响机组正常安全运行的一个严重问题，怎样通过监测手段对金属塑料瓦进行保护，针对传统的保护措施来讲，什么样的保护方法更加适合金属塑料瓦，本文针对这一问题做了探讨。

关键词：推力轴承；弹性金属塑料瓦；监测；改进

1 传统的推力瓦保护

在立式的水轮发动机中，推力轴承是机组的关键部件之一，具有显著作用，几乎承受了机组转动部分的全部重量（包括水推力），它的运行状况直接关系着整个发电机的稳定，对于整个运行机组的意义也是十分重要的。怎样可以使得推力轴承正常安全的运行，受到了很多方面的原因困扰和制约。第一，运行时受力要保持均匀；第二，运行冷却介质要保持正常；第三，运行润滑油干净、无杂质；第四，需要有一套比较完善的保护和监测方法。其中完善的保护和监测方法是比较关键的部分。

1.1 保护方法

在对推力轴瓦的保护中，通常是利用插入推力瓦的测量温度的电阻对于瓦体进行温度的测量，这样就可以反应出推力瓦的运行状况，而且还可以利用对称的两块瓦体温度进行温度的保护。

1.2 保护缺陷

由于高压油膜在被破坏之后会产生摩擦，这种摩擦现象就会产生大量的热，热量使得瓦面和瓦体的温度不断的升高，随着油膜温度的升高导致瓦面的温度在测量的时候会有很多的困难。在传统的技术中，往往是采用测量瓦面的温度去判断瓦体的，这种温度并不能准确的反应瓦面的温度。但是，塑料瓦面导热的性能是比较落后的，在塑料层的隔热中，烧瓦的瞬间局部就会产生高温，这种高温被瓦体吸收之后就会形成较小的瓦体温升。对于瓦体的温度进行监测主要是为了保护，在实际的监测中很难做到测量塑料瓦的真实温度，这样就对塑料瓦的保护作用降低。在传统的推力瓦保护中，范围是比较小的，由于反应的故障不明显，使得瓦体的温度变化趋势不明显，这样就不能够很好的保护推力瓦。

2 推力轴承的常见故障

2.1 巴氏合金瓦故障及其特征

在运行的过程中，冷却水和润滑油的循环出现中断，这种情况下会使得推力瓦丧失冷却的功能，瓦温度在丧失冷却功能之后迅速的上升，但是，温度上升时瓦的温度也是比较均匀的；润滑油劣化，假如推力油槽内的油不足或者油中的杂质比较多，这种的情况会使得油质出现乳化，当油膜的强度不断的降低时，这就会把推力瓦的冷却性降低，随着摩擦的不断增加，瓦的温度会不断升高，当这种现象较为严重时会使得轴瓦磨损；推力瓦受力不均，当推力瓦的受力不均匀时，会出现部分推力瓦的温度过高，压力的变形以及温度的变形就会增大，与此同时，还会使得瓦的压力过大，瓦的温度升高，会使得油膜破坏，之后就会造成烧瓦的现象；单块瓦烧毁之后，如果不及时更换就会出现普遍烧瓦的现象。

2.2 弹性金属塑料瓦故障及其特征

弹性金属塑料瓦推力轴承使用于瓦面平均比压P 不超过6.5MPa，轴向荷载一般不超过50MN，相对线速度不超过40m/s的情况下，由于它的抗干扰以及启动力强等优势，我国对于弹性金属塑料瓦的应用十分广泛。弹性金属塑料瓦具有耐磨损、运行可靠、机动灵活等优点。塑料瓦与镜板的摩擦系数仅为巴氏合金的35%～50%，允许停机30 天内无需顶转子直接起动开机，允许机组转速在额定转速的10%以下进行制动，在使用的过程中，很少出现故障，但是，主要故障与巴合金瓦的故障是很相似的。在润滑油中含有杂质，由于塑料瓦比巴氏合金更容易受到损害，所以，润滑油杂质对于它的伤害很严重；塑料瓦的导热性能很差，在它的面层中，导热系数是很低的，所以，在瓦表面的热量不容易传递到瓦的内部，当对电阻进行测量时，在瓦体的厚度方面的温度影响就会更大。当一块瓦受到损坏后，并不会使得出现普遍烧瓦的现象。但是，如果瓦面的损坏很严重，就会对于烧瓦造成影响。

3 推力瓦的保护改进

在推力瓦的温度保护中有着一系列的问题和缺点，例如，在对瓦的表面进行温度的测量时，不可以进行直接的测量，不可以保护一块瓦的损坏，对于温度的变化规律不能直观的反应出来。对于推力瓦的常见故障，我们主要从以下几个方面进行改进，以便保证推力瓦可以正常的运行。

3.1 每块推力瓦都安装测温点

在推力瓦的使用过程中，由于推力瓦的数量比较多，并且易发生瓦烧毁的情况，每一次的普遍性烧瓦都是从一块单瓦的烧毁开始的，尤其是在一些金属塑料瓦的事故中，当发生烧瓦的初期，对于其他的瓦影响是比较小的，当把测量点分布到每一个推力瓦上时，就可以把回路进行适当的保护，使得每一块瓦在发生事故时都可以有效的监测，有效的保护了每一块瓦的运行。

3.2 油温度作为推力瓦故障的依据

在推力轴承的运行过程中，在瓦的表面上，高温使得油流被吸收之后带走，假如瓦面的温度升高，就会使得润滑油的温度也逐渐的升高，由于塑料层的导热不好，在出现故障时，热油的温度要高于瓦体的温度，所以，把油的温度升高作为判断故障的依据也是比较准确的。在氟塑料瓦的瓦面上，材料体积要小于瓦坯。在油边都有一定的距离，可以通过这个位置沿相同的方向开槽，把测温元件安装在里面，这种做法可以更加容易的感受油流的温度，这就可以更好的对于瓦温进行监测，从而更好的保护推力瓦。在不同的定值进行设定时，要区别开机以及负荷变化引起的瓦面变化，通过对一定时间内的油温变化监测工作状态，防止回路断线等问题的产生。

4 结束语

在不断的研究和探索过程中，传统的推力瓦测温方法对于巴氏合金瓦起到了一定的效果，但是，对于弹性金属塑料瓦的作用不是十分明显，对金属塑料瓦只能起到辅助检测的作用，假使把传统的监测方法作为弹性金属塑料瓦的保护依据，那么，很容易出現故障和事故。

单块瓦的故障事故比较常见，对于运行造成的危害也是比较大的，所以，必须对于每一块瓦都进行监测，只有对于每一块瓦的温度都进行测量才可以使得推力瓦的保护更加的完整。在进行温度的测量时，油温比瓦温更直接的反应推力瓦的运行，所以，油温是一种比较可靠的推力瓦故障保护依据。

参考文献

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作者简介：潘朝顺（1979，3-），男，汉族，籍贯是安徽省怀宁县，本科，工程师，现任临沧新华水利水电开发有限公司电力生产管理部副经理。