[其他]多环排列瓦块的重载推力轴承

说明书

本发明是一种新型的瓦块式推力轴承，特别适用于巨型水轮发电机。

传统的瓦块式推力轴承都采用多块扇形瓦块排列成一个园环的结构。当轴向推力增大后就采用增大单个瓦块的面积来对付。从图Ⅵ可知设瓦块的长度为l，进口油膜厚度为δ_l。出口油膜厚度为δ₃因此油楔角度tgα＝（δ₁-δ₃）/l。显然如欲保持合理的α及最小的允许的δ_l，则l越大，δ也将越大。由流体力学可知，在润滑油的粘度一定条件下，油膜厚度超过一定值δ时将不产生正压力。在P-1图中l₁段应为负值，有效工作长度仅为l-l₁＝l₂。所以瓦面的最高压强P_max及有效平均压强大于计算的数值。如果减小支承偏心e₁。以减小α角并保持合理的δ，则进油量将不足，在l₂段将不能保持足够厚的油膜。这正是瓦块尺寸增大后容易烧瓦的第一个原因。还由于瓦块面积增大后，即或在相同工作油温条件下，由于瓦块工作表面的温度高于瓦块底面，此温度差引起的瓦块表面的线性膨胀将大于瓦块底面的膨胀，因而引起瓦块表面中心部位的拱起。此拱起量与瓦块的尺寸的平方成正比，与温度差值成正比。实际运转中常常因为此拱起破坏了油膜，使瓦块表面与镜板工作面产生干摩擦，产生巨热，导至瓦块表面钨金的烧毁。这是烧瓦的第二个原因。

本发明的目的就是要解决以上缺点，确保在大得多的重载条件下机器安全运转而构思的。

本发明的构造如附图Ⅰ、图Ⅲ及图Ⅱ、图Ⅳ以及图Ⅴ所示。图中主轴1.推力头。2镜板3.承受推力的扇形瓦块4.所有附图均为双环排列瓦块的布置。其内圈瓦块注以脚标a，外圈瓦块则注以脚标b。根据载荷需要也可以为三列或更多列的布置。在相同辐向的两块（或多块）扇形瓦块，可以装置在一块公用的托扳5上，如图Ⅰ;也可以将此两块（或多块）扇形瓦块的底部做成相连，但上部用沟槽分开的结构，如图Ⅴ。也可以将两块（或多块）扇形瓦块分别安装在各自的、独立的单独托板上，如图Ⅱ所示。

托板下部的支撑以及中心点的位置，都可以采用现代大型推力轴承的各种结构，如弹簧油箱、平衡滚子、螺旋弹簧、刚性球头可调螺钉等等。此外，瓦面的冷却可以在瓦内埋散热管道，利用水、油或氟里昂进行。润滑油的冷却与传统相同，图中没有示出。

本发明的特点是：在相同内外径条件下，扇形瓦块在辐向和园周方向的寸尺缩小了若干倍，当然地增加了瓦块数，因此可以保证瓦块出口部分有足够的油膜厚度;也使热变形拱起的数值减小若干倍。故能有效地保证油膜不被破坏，避免瓦面钨金烧毁事故，从而保证大型重载推力轴承组成的机器安全运转。