可傾瓦軸承的應(yīng)用與檢修(一)
2017年09月25日
1 可傾瓦軸承結(jié)構(gòu)特點
可傾瓦軸承是由3~5塊或更多的弧形瓦塊組成。如圖1(單銷可傾瓦軸承)、圖2(雙銷可傾瓦軸承)。每個瓦塊在工作時,可隨轉(zhuǎn)子的載荷的變化而自由擺動,在軸頸周圍形成多油契。每塊瓦背弧與軸承座內(nèi)徑為線接觸,可以自行調(diào)整。若忽略瓦塊的慣性、支點的摩擦阻力及油膜剪切摩擦 阻力等因素的影響。每個瓦塊作用到軸頸上的油膜力總是趨向軸頸中心,因而消除了導(dǎo)致軸頸渦動的力源, 所以可傾瓦有良好的減振性??蓛A瓦不僅具有較大的承載能力,其功耗低,能夠承受各個方向的徑向載荷。此外,可傾瓦軸承還具有結(jié)構(gòu)簡單、檢修方便、瓦塊互換性強的優(yōu)點,為現(xiàn)代大功率、高轉(zhuǎn)速機械所采用。
圖1 單銷可傾瓦軸承 圖2 雙銷可傾瓦軸承
2 可傾瓦設(shè)計制造的技術(shù)關(guān)鍵
可傾瓦的設(shè)計一般均采用雙曲線結(jié)構(gòu)如圖3所示。瓦塊的內(nèi)與外圓應(yīng)處在兩個不同中心點上,這樣才能使瓦塊安裝在瓦殼內(nèi),保持支點的線接觸,從而才能保證:瓦塊在工作狀態(tài)自由地擺動,達(dá)到良好的減振效果。
(1)瓦塊在設(shè)計和制造時,應(yīng)具有較高的精度和表面光潔度,因可傾瓦在加工完 畢后,不允許做二次加工,特別是瓦塊內(nèi)徑表面決不允許任何大的修刮和銼削,以保持瓦面與軸頸能夠形成一良好的均勻接觸面,達(dá)到理想的使用效果。
(2)為防止在工作狀態(tài)下瓦塊順軸向轉(zhuǎn)動,一般應(yīng)設(shè)計防轉(zhuǎn)定位銷,可根據(jù)結(jié)構(gòu)不同而使用不同的定位方式,定位銷與銷應(yīng)留有合理的間隙,最佳值應(yīng)為孔徑:D=d×1.2~1.4,式中D為柱銷孔,d為柱銷。保證瓦塊在瓦殼內(nèi)能夠自由擺動。
(3)在設(shè)計軸承選材時應(yīng)采用耐磨性、耐蝕性,耐熱性和韌性較好的錫基軸承合金。為了進(jìn)一步提高錫銻合金的強度和使用壽命,通常采用雙金屬式三層金屬結(jié)構(gòu),如圖4所示。
在重要的設(shè)備上最好采用三層結(jié)構(gòu)的軸瓦。首先在鋼質(zhì)瓦塊上摻上0.5~1mm的青銅,然后摻錫襯,最后再澆鑄巴氏合金,此方法雖然較復(fù)雜,但有其特殊作用:可增強巴氏合金與鋼質(zhì)基體的附著力,提高軸承的質(zhì)量,延長使用壽命;軸承在事故狀態(tài)下,一旦錫基合金燒損脫離青銅表面仍可起到軸承作用,因為銅也具有良好的耐磨性,可以保護(hù)主軸,這一經(jīng)濟(jì)性是顯而易見的。
為了提高軸承的質(zhì)量,一般采用離心式澆鑄法,防止巴氏合金與基體結(jié)合不牢或存有汽孔等缺陷。在澆鑄時,巴氏合金熔化溫度十分重要,一般保持在 380℃~400℃之間,溫度過低金屬流動性差,在澆鑄時產(chǎn)生廢品。溫度過高,巴氏合金內(nèi)的各種元素會分離,特別是銅元素比較輕而浮在表面,形成較硬的表面失去了巴氏合金應(yīng)具備的優(yōu)良特性。
圖3 雙曲線結(jié)構(gòu) 圖4 雙金屬式三層結(jié)構(gòu)
3 可傾瓦的檢修與測量
在檢修更換時應(yīng)注意的問題:
(1) 檢修時應(yīng)注意檢查每個瓦塊的磨損情況,舊瓦塊均要用千分尺測得瓦塊 中心部位的厚度,如各塊厚度不均,說明有所磨損,超過0.05mm可認(rèn)為沒有繼續(xù)使用價值,因瓦間隙也超過極限。
(2) 在更換新瓦時以組件為好,不可以換其中某一塊,因為每組瓦是在一定條件下加工完成的。如果更換某一塊可能因其小的偏差而導(dǎo)致整組瓦的性能降低。
(3) 在新瓦更換時應(yīng)事先檢查,每個瓦塊的標(biāo)記,然后將瓦塊用清洗劑洗凈后,用千分尺測量,每塊瓦中心部位是否等厚,不得超過0.02m m,每組瓦塊的厚度應(yīng)保持一致,細(xì)心測量,并作好記錄。如果測量結(jié)果與技術(shù)要求不符,可
作細(xì)小的整修,在整修時不得任意刮削巴氏合金表面,應(yīng)將瓦塊平穩(wěn)放到微細(xì)沙紙上打磨瓦背,直到達(dá)到要求。如圖5所示。
(4) 在檢修時除檢查瓦塊以外,還要仔細(xì)檢查瓦殼與瓦塊接觸部位有無磨損、腐蝕等缺陷,如有較大問題也影響軸瓦間隙,并直接影響可傾瓦減振效果。
圖5 瓦背打磨位置 圖6 瓦座孔測量位置