浅谈可倾轴瓦结构特点及检修方法

（天津大沽化工股份有限公司热电分厂）

前言

可倾轴瓦是大中型旋转机组支撑轴承中重要的一种，由于其具有承载能力强，稳定性高及检修方便等特点，使其得到越来越广泛的使用。我分厂 SVK20-3S型离心压缩机现采用的支撑轴承就是可倾轴承，下面结合实际对可倾轴瓦的特点、检修方法、间隙测量及运行要求等方面进行简单介绍。

1、可倾轴瓦结构特点

可倾轴瓦是由 3～5块或更多的弧形瓦块组成，如图1及图2所示。每个瓦块在工作时，可随转子载荷的变化而自由摆动，在轴颈周围形成多油契。每块瓦背弧与轴承座内径为线接触，可以自行调整。若忽略瓦块的惯性、支点的摩擦阻力及油膜剪切摩擦阻力等因素的影响。每个瓦块作用到轴颈上的油膜力总是趋向轴颈中心，因而消除了导致轴颈涡动的力源，所以可倾瓦有良好的减振性。可倾瓦不仅具有较大的承载能力，低功耗而且还能够承受各个方向的径向载荷。此外，还具有检修方便、瓦块互换性强的优点，为现代大功率、高转速机械所采用。

图1 可倾瓦实物照片

图2 可倾瓦结构示意图

2.可倾瓦设计制造的技术关键

2.1 可倾瓦的设计一般均采用双曲线结构如图3所示。瓦块的内与外圆应处在两个不同中心

2.2 瓦块在设计和制造时，应具有较高的精度和表面光洁度，因为可倾瓦在加工完毕后，不允许做二次加工，特别是瓦块内径表面决不允许任何大的修刮和锉削，以保持瓦面与轴颈能够形成良好的均匀接触面，达到理想的使用效果。

2.3 为了防止在工作状态下瓦块顺轴向转动，一般应设计防转定位销，可根据结构不同而使用不同的定位方式，定位销与销应留有合理的间隙，最佳值应为孔径：D=d×1.2～1.4式中D为柱销孔，d为柱销，以此保证瓦块在瓦壳内能够自由摆动。

2.4 在设计轴承选材时应采用耐磨性、耐蚀性、耐热性和韧性较好的锡基轴承合金，也称巴氏合金。为了进一步提高锡锑合金的强度和使用寿命，通常采用双金属式三层金属结构，如图 4所示。在重要的设备上最好采用三层结构的轴瓦。首先在钢质瓦块上掺上 0.5～1mm的青铜，然后掺锡衬，最后再浇铸巴氏合金，此方法虽然较复杂，但有其特殊作用：可以增强巴氏合金与钢质基体的附着力，提高轴承的质量，延长使用寿命；轴承在事故状态下，一旦锡基合金烧损脱离青铜表面仍可起到轴承作用。因为铜也具有良好的耐点上，这样才能使瓦块安装在瓦壳内，保持支点的线接触。从而才能保证瓦块在工作状态时自由地摆动，达到良好的减振效果。磨性，可以保护价值很高的主轴，这一经济性是显而易见的。

图4 瓦块材料示意

3.可倾瓦检修应注意的问题

3.1 拆卸程序

（a）拆去仪表探头和其它妨碍轴承拆卸的仪表接线；

（b）拆轴承盖中分面螺栓和定位销，用顶丝轻轻顶起轴承盖，然后吊开轴承盖；

（c）拆开轴承体中分面螺栓,拆去径向轴承上部；

（d）用抬轴专用工具轻轻将轴抬起,提起高度以下半轴承体能刚好绕轴转动为限，且不得超过0.15mm，将下轴承体绕轴翻转致轴颈上部，拆去下部轴承 (注意：不得在转子两端同时提起转子，也不得在未揭大盖的情况下使用天车起吊转子，带热敏元件的轴瓦在翻转中应注意不得损伤仪表导线)；

（e）记录每个瓦块在轴承壳中的位置和方向，松开并拆去瓦块背部定位螺栓或区轴销，依次取出各瓦块。

3.2 检修时应注意检查每个瓦块的磨损情况，瓦块巴氏合金层应无裂纹、掉块、脱胎、烧灼、碾压、磨损及拉毛等缺陷。巴氏合金表面不允许存在沿轴向的划痕和沟槽，沿轴向的划痕和沟槽的深度应不超过 0.10mm。瓦块着色或浸煤油检查，巴氏合金应贴合良好，表面无偏磨，接触印痕沿轴向均匀；旧瓦块均要用千分尺测得瓦块中心部位的厚度，如各块厚度不均，说明有所磨损，超过 0.05mm可认为没有继续使用价值，因为瓦间隙也超过极限，瓦块背部承力面光滑，与瓦块接触印痕沿轴向均匀并保持线接触，绕轴摇摆的瓦块，受力面均匀，与轴销配合不松晃，瓦背无烧灼压痕和重载痕迹；瓦块背部销孔及相应的销钉应无磨损或偏磨，瓦块在瓦壳内摇摆灵活，不顶瓦块；带热敏元件的瓦块，其热敏元件与瓦块固定可靠不松动，引线绝缘保护层良好，组装后，热敏元件及引线不得妨碍瓦块在瓦壳内灵活摆动，也不影响整个轴承的组装。

3.3 轴瓦壳两侧油封无磨损，间隙不超差。油封上下中分结合面密合，且不顶瓦壳，浮动式油封浮动灵活，端面不错口；用红丹检查瓦壳在下半轴承座内接触情况，应接触良好。左右两侧与轴承座中分面平齐，两侧间隙前后左右均匀，且不大于 0.05 mm。瓦壳防转销不高出轴承座中分面。拧紧中分面螺栓后，瓦壳中分面，轴承座中分面密合无间隙；轴瓦壳背部紧力或间隙符合制造厂设计要求；瓦壳进油和回油孔与相应的轴承座油孔对正，侧震探头孔，温度测量孔等均能对正。瓦壳进油孔限流螺钉不松动，固定可靠，孔径符合设计要求。进、回油孔不堵塞。

3.4 在更换新瓦时以组件为好，不可以换其中某一块，因为每组瓦是在一定条件下加工完成的。如果更换某一块可能因极小的偏差而导致整组瓦的性能降低。在新瓦更换时应事先检查，每个瓦块的标记，或字头是否为一组，然后将瓦块用清洗剂洗净后，用千分尺测量，每块瓦中心部位是否等厚，不得超过0.02mm，每组瓦块的厚度应保持一致，细心测量，并作好记录。如果测量结果与技术要求不符，可作细小的整修，在整修时不得任意刮削巴氏合金表面，应将瓦块平稳放到微细沙纸上打磨瓦背，直到达到要求。

4、可倾轴瓦间隙的测量

可倾瓦间隙的测量主要分为轴向间隙的测量、径向间隙的测量及过盈间隙的测量三个步骤。

4.1 轴承轴向间隙测定时应把压盖拧紧将转子靠紧Ⅰ、Ⅲ级侧测量Ⅱ、Ⅳ级轴承轴向间隙，反之测Ⅰ、Ⅲ级轴承轴向间隙。

4.2 径向间隙的测量方法有压铅法、塞规测量法、抬轴法等，我们经常采用的是抬轴法。抬轴法是将轴瓦按工作状态的要求安装后，把轴缓慢地抬起，观察轴颈上端百分表移动的数值来确认轴瓦间隙。

4.3 过盈间隙的测量一般采用压铅法，在轴承压盖两端安放等同厚度的铜片，将横截面直径与铜片厚度一致的铅丝放至轴瓦瓦背正上方，再将轴瓦恢复到工作状态，然后松开轴承压盖，测量铅丝厚度，用铜片厚度减去铅丝厚度即可得到轴瓦的过盈间隙，由于存在测量误差，应反复测量以消除误差。

5、采用可倾瓦对操作的要求

5.1 因为轴瓦是由分开的瓦块所组成，所以在运行中应增大润滑油量。一般比圆瓦和椭圆瓦的耗油量大2～3倍。此外还需要增大供油压力，一般不小于0.2Mpa，我们要求离心压缩机的油压应稳定在0.25～0.3Mpa范围内。

5.2 可倾瓦的比压较大，因而不宜频繁启用以减少轴瓦的磨损。据有关资料介绍，在启动和停机时是可倾瓦易损坏的时刻。

5.3 可倾瓦在设备启动时，要严格控制油温。一般在启动前，油温加热到40～45℃比较好，因为润滑油在这个温度下，流动性好，过低则粘度大，对于形成油膜有很大影响，过高时轴瓦巴氏合金易烧损。

6、结论

由于可倾轴瓦加工精度高、材料特殊、结构比较复杂及易造成损伤等缘故，要求我们在设备运行时加强对设备油压、油温等条件的控制，同时加强对其振动情况的监测；而在检修时则要认真检查轴瓦的损伤情况，仔细复核轴瓦的各种间隙，确认是否需要更换，并且仔细寻找导致轴瓦磨损或损坏的原因并进行有效排除。只有以上工作都做到位，才能保证可倾轴瓦有效且稳定地为我们服务。

1．机械工人基础知识 ，机械出版社。

2．高级机泵检修钳工必读，机械工业出版社。

3．机械零件，机械工业出版社。

4. 化工设备与机器，化学工业出版社。