水轮机水润滑轴承的应用及展望_产品中心

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2011.№4 大电机技术 51 水轮机水润滑轴承的应用及展望王鉴，王春雷（哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040） [摘要] 本文回顾了水润滑轴承的应用历史，通过一系列分析比较其结构的优缺点，希望唤起人们对水润滑轴承的青睐。从结构和选材上展望其应用前景。 [关键词] 水轮机；水润滑轴承；结构 [中图分类号] TK730 [文献标识码] B [文章编号] 1000-3983(2011)04-0051-04 Prospect Applying of the Water Smooth Bearing for Hydroturbine WANG Jian, WANG Chun-lei ( Harbin Electric Machinery Company Limited, Harbin 150040, China) Abstract: This paper looked back the applied history of water lubricated bearing and passed the merit and shortcoming that the analysis compares its structure and aroused the favor of people to the water lubricated bearing, and prospect it applied foreground from structure and material. Key words: hydroturbine; water lubricated bearing; structure1 水润滑轴承在水轮机上的应用背景 20 世纪初，水轮机广泛用作水力发电机组的原动机，其主轴导轴承主要是采用稀油润滑巴氏合金轴承。这种轴承为防止水浸入油中，在下部需设密封装置。密封装置故障频繁，很难保证长期可靠运行，尤其是轴流式水轮机，轴承下部空间窄小，安装维护难度更大。为简化密封结构，多数采用干油润滑轴承。直至20 世纪中叶，欧洲、日本等国家生产的转桨式水轮机仍采用干油润滑轴承。用过的润滑油不能收回，泄入水中，污染河流，引起人们的非议。水润滑轴承应用的历史可追溯到和水轮机应用同样远古。是美国最先把船用螺旋桨的水润滑轴承移植到水轮机上。后来，前苏联由于当时密封材质欠佳，水轮机应用稀油润滑轴承矛盾突出，因而进行了大量应用研究，轴承材料初期采用铁梨木，桦木叠层塑胶板等天然材料，由于吸水膨胀和对泥沙磨损敏感，后来采用橡胶。水润滑橡胶轴承，在 20 世纪的 50~70 年代是前苏联大、中、小型水轮机导轴承的主导结构方案。 2 水润滑轴承在水轮机上应用的经验水润滑轴承是以结构相对比较简单，且简化了周边装置和部件而代替稀油润滑轴承在水轮机上应用的。早在1935 年列宁格勒金属工厂在为莫斯科运河卡拉美舍夫电站提供的 1350kW 转桨式水轮机，首先安装了直径为 380mm 的水润滑橡胶导轴承[1]。水润滑橡胶轴承的广泛应用是对稀油润滑轴承改造成功之后，由于其环保和结构相对比较简单的优势才得以推广。对水润滑橡胶轴承和稀油润滑巴氏合金轴承作比较，采用水润滑橡胶轴承，取消下转动油盆使轴承布置更靠近转轮，减小转轮的悬臂伸长度，增加了运行稳定性。稀油润滑巴氏合金轴承由很多个零件构成，重量大，而水润滑的橡胶轴承零件较少，重量较轻，节省了大量的加工工时。此外，还节省了大量润滑油与运行中油的清理、再生处理等耗费，更重要的是减少了对河流的污染。水润滑橡胶轴承也是国际上水轮机最通用的一种结构型式。具有可接受的耐磨性能、较低的摩擦系数和良好的运行质量，常规使用的寿命约 17～20 年。国际上已积累了丰富的设计制造和运行维护经验。我国在上世纪的 50～70 年代也大范围的应用，为水轮机导轴承的主要型式之一[2]。如单机容量 300MW 的白山水电站，采用水润滑橡胶轴承，轴承规格为 1620mm× 880mm。运行至今，情况良好。 3 关于水润滑轴承的润滑和摩擦磨损问题通过研究对水润滑橡胶轴承在水轮机上代替稀油润滑轴承的应用进行了许多试验，证明了应用的可行性并加以推广，但对橡胶轴承的摩擦理论研究没有深入进行。运行实践表明，水润滑橡胶轴承的轴瓦和轴颈都有不同程度的磨损，不如稀油润滑轴承那样稳定。认

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