抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦制造技术

本发明专利技术涉及一种抗瞬态分层式水润滑推力瓦，由瓦面、钢基、隔热面、挡板四部分构成。工作瓦面承担水膜的承载功能，具有较好的自润滑作用；钢基为载荷的主要承担及传递者，隔热面具有较低热传导系数，核主泵发生热瞬态时，抑制轴向产生较大的温度梯度，进而控制瓦面非正常变形；推力瓦面径向存间隙，周向无间隙，降低了推力瓦因冲击导致的瓦面剥落，提高了可靠性，工作瓦面与隔热面方便替换；水润滑推力瓦，具有滋润滑、耐高温、耐磨特性，水中具有较好的化学稳定性和较低的杂质浸润释放率，可以广泛用于三代核电主泵及水利水电或轮船驱动领域。

Anti transient deformation layered water lubrication thrust tile

The invention relates to an anti transient layered water lubrication thrust tile, which is composed of four parts: a tile surface, a steel base, a heat insulating surface and a baffle plate. The bearing function of water film surface bear having self-lubricating function better, steel; medium as the main bearing loads and transmission, have a low thermal conductivity, insulation mask, nuclear main pump thermal transient suppression, axial produce large temperature gradient, and then control the tile surface non normal deformation; radial thrust bearing surface circumferential clearance, no gap, reduce the tile surface spalling of shock induced thrust Vigne improves the reliability, work and heat insulation tile surface easy replacement; water lubricated thrust pad, with moist slippery and high temperature resistance, wear resistance, water has better chemical stability and low impurity infiltration can release rate. Widely used in the three generation nuclear main pump and water conservancy and hydropower or ship driving field.

【技术实现步骤摘要】
抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦
本专利技术涉及一种抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦。
技术介绍
三代核电压水堆具有较高的安全特性，核主泵为一回路的压力边界，核主泵一般分为屏蔽电机式核主泵和湿绕组电机式核主泵，两类核主泵均由水润滑推力轴承承载轴向水推力；尤其要求无高压介质顶起的状态下，启停不低于3000次，对推力瓦热瞬态有较高的要求。传统水润滑推力瓦瓦面材料一般使用石墨、碳化硅等脆性材料，结构为双层布置，上层为推力瓦瓦面，下层不锈钢瓦基；此种结构发生热瞬态时，瓦面的凹变形会比较明显，对水膜的有效形成具有抑制作用。通过背面增设隔热层结构，通过可靠地紧固件把合，使得隔热层材料与瓦面均可以按周期替换，降低了维护难度和费用。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种抑制热瞬态时推力瓦瓦面变形过大、有效水膜降低的抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦。本专利技术的技术方案为：抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦，推力瓦面(1)安装不锈钢瓦基(2)上侧，隔热面(3)连接不锈钢瓦基(2)下侧，不锈钢瓦基(2)右侧设置有第一限位凹槽(11)，不锈钢钢基(2)左侧设置有第二限位凹槽(5)，不锈钢瓦基(2)左侧上部设有第三限位凹槽(16)，不锈钢瓦基(2)右侧上部设有第四限位凹槽(17)，不锈钢瓦基(2)下层设置支撑圆块(4)；推力瓦面(1)外圆方向设置第一限位台阶(9)，推力瓦面(1)内圆方向设置第二限位台阶(10)，推力瓦面(1)左侧设置第一挡板(8),推力瓦面(1)右侧设置第二挡板(7)。本专利技术推力瓦面(1)不锈钢瓦基(2)上侧，隔热面(3)位于不锈钢瓦基(2)下侧，当推力轴承水温迅速上升时，2分钟内将上升约30K，有推力瓦面(1)和隔热面(3)的存，不锈钢瓦基(2)上方和下方都存较大的热阻，发生热瞬态时，不锈钢瓦基(2)不会轴向上存较大的温度梯度，进而减少热瞬态时，推力瓦面(1)的凹变形。推力瓦面(1)凹变形一般为0.02-0.04mm，和平常的工作状态下的水膜厚度相近，由于本专利技术的上、下两面非金属的存，可以保证瞬态时的凹变形降至0.01mm以内，使得对弹流体润滑水膜厚度不构成严重危害。第一限位凹槽(11)可以保证不锈钢瓦基(2)发生轴向移动时，不会超出既定范围，一般此范围为0至2mm，轴向移动范围如果过大，推力盘与推力瓦接触时，会产生较大的冲击载荷，导致脆性推力瓦发生剥落甚至断裂，影响水润滑推力轴承的安全。第一限位台阶(9)可以控制推力瓦面(1)不从外圆方向滑移，第二限位台阶(10)可以控制推力瓦面(1)不从内圆方向滑移，第一挡板(8)可以控制推力瓦面(1)不从左侧方向滑移，第二挡板(7)可以控制推力瓦面(1)不从右侧方向滑移。第一限位台阶(9)与推力瓦面(1)存较小间隙，一般不大于0.5mm；第二限位台阶(10)与推力瓦面(1)也存较小间隙，应变不大于0.3mm；第一挡板(8)与推力瓦面(1)存小间隙，一般不大于0.05mm；第二挡板(7)与推力瓦面(1)存小间隙，一般不大于0.05mm。第一内六角螺栓(12)与第一锁紧垫片(12)对中接触，第一挡板(8)与不锈钢瓦基(2)接触无间隙，严格控制第一内六角螺栓(12)锁紧力矩，当第一内六角螺栓(12)材质为A2-70时，M6对应的锁紧力矩为8.1NM，M8对应的锁紧力矩为18NM，锁紧力矩过小第一内六角螺栓(12)长时间运行会松动，如果锁紧力矩过大，将会导致第一内六角螺栓(12)螺纹发生变形，不锈钢螺纹副发生锁死或螺栓发生断裂。第二内六角螺栓(14)与第二锁紧垫片(15)对中接触，第二挡板(7)与不锈钢瓦基(2)接触无间隙，严格控制第二内六角螺栓(14)锁紧力矩，当第二内六角螺栓(14)材质为A-70时，M6对应的锁紧力矩为7.1NM，M8对应锁紧力矩为18NM，锁紧力矩过小第二内六角螺栓(14)长时间运行会松动，如果锁紧力矩过大，将会导致第二内六角螺栓(14)螺纹发生变形，不锈钢螺纹副发生锁死或螺栓发生断裂。第三内六角螺栓(19)与第三锁紧垫片(20)对中接触，锁紧压块(18)与不锈钢瓦基(2)无间隙，锁紧压块(18)可以对隔热面(3)进行良好轴向限位，但要保证隔热面(3)与不锈钢瓦基(2)之间存较小间隙，间隙值一般0.1mm至0.2mm，可以确保隔热面(3)吸水后的吸水膨胀、还有热膨胀和不锈钢瓦基(2)变形等情况稳定工作。第三限位台阶(37)可以控制隔热面(3)不从不锈钢瓦基(2)背面左侧滑移，第四限位台阶(36)可以控制隔热面(3)不从不锈钢瓦基(2)背面右侧滑移。第五限位台阶(23)可以确保工作瓦面(1)倒挂时不会掉落，第五限位台阶(23)与工作瓦面(1)的轴向间隙一般不大于0.1mm，轴向间隙过小不利于装配，轴向间隙过大会造成冲击载荷过大。第一凸台(21)深入不锈钢瓦基(2)侧面，第一凸台(21)与不锈钢瓦基(2)侧面接触无间隙。第五限位凹槽(24)为一个小的圆凹槽，可以保证不与推力瓦面(1)侧板尖边缘发生接触应力。第二挡板(7)上设置的第二沉孔(26)，可以使得把合螺栓螺帽低于第二挡板(7)平面，降低对两推力瓦之间水流的阻碍，降低损耗，提高稳定性。第一圆倒角(27)可以提供内侧方向流水的圆滑过渡，减少对水流阻碍，第二圆倒角(28)可以提供外侧方向流水的圆滑过渡，减少对水流阻碍。隔热面(3)为扇形，第一矩形孔(34)为推力瓦轴向限位结构让出空间，第六矩形孔为推力瓦径向限位结构让出空间，第二矩形孔(30)、第三矩形孔(31)、第四矩形孔(29)和第五矩形孔(32)为锁紧压块(18)让出空间，隔热面(3)为具有隔热效果复合材料，耐热疲劳冲击。当水温在90秒内提升20摄氏度，不锈钢瓦基(2)仅仅布置推力瓦面(1)，经分析推力瓦面(1)将发生凹变形0.03mm，超过了正常运行时水膜厚度，破坏水介质的弹流润滑状态，使得摩擦副发生干摩擦；当在不锈钢瓦基(2)底部安装隔热面(3)，将使得凹变形降至0.01mm以下，不会对水膜杂质较大影响，达到抑制热瞬态时推力瓦瓦面变形过大、有效水膜降低的目的。附图说明图1本专利技术的抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦结构图图2为图1的A向视图图3为图2的C向视图图4为图2的D向视图图5为图1的B向视图图6为图2中的序8侧视图图7为图2中的序7侧视图图8为图5的序3俯视图具体实施方式：图1为抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦结构，推力瓦面1瓦面形状为扇形，推力瓦面1材料为石墨瓦或碳纤维增强复合瓦，推力瓦面1上表面为柱面或近似柱面的阶梯型构造，不锈钢瓦基2右侧设置有第一限位凹槽11，不锈钢钢基2左侧设置有第二限位凹槽5，不锈钢瓦基2左侧上部设有第三限位凹槽16，不锈钢瓦基2右侧上部设有第四限位凹槽17，不锈钢瓦基2下层设置支撑圆块4，隔热面3与不锈钢瓦基2之间存0.05mm-0.10mm的间隙，可以较好的控制热瞬态时的凹变形，避免热瞬态时，轴向发生较大的温度梯度，从而避免了推力瓦面1发生超过0.01mm的凹变形，破坏水的动压润滑。如图2所示，推力瓦面1外圆方向设置第一限位台阶9，推力瓦面1内圆方向设置第二限位台阶10，推力瓦面1左侧设置第一挡板8,推力瓦面1右侧设置第二挡板7，可以控制推力瓦面1径向允许小幅度滑移，周向方向不滑移。如图3所示，第一内六角螺栓12与第一锁紧垫片13接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦，其特征是：推力瓦面(1)安装不锈钢瓦基(2)上侧，隔热面(3)连接不锈钢瓦基(2)下侧，不锈钢瓦基(2)右侧设置有第一限位凹槽(11)，不锈钢钢基(2)左侧设置有第二限位凹槽(5)，不锈钢瓦基(2)左侧上部设有第三限位凹槽(16)，不锈钢瓦基(2)右侧上部设有第四限位凹槽(17)，不锈钢瓦基(2)下层设置支撑圆块(4)；推力瓦面(1)外圆方向设置第一限位台阶(9)，推力瓦面(1)内圆方向设置第二限位台阶(10)，推力瓦面(1)左侧设置第一挡板(8),推力瓦面(1)右侧设置第二挡板(7)。

【技术特征摘要】
1.一种抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦，其特征是：推力瓦面(1)安装不锈钢瓦基(2)上侧，隔热面(3)连接不锈钢瓦基(2)下侧，不锈钢瓦基(2)右侧设置有第一限位凹槽(11)，不锈钢钢基(2)左侧设置有第二限位凹槽(5)，不锈钢瓦基(2)左侧上部设有第三限位凹槽(16)，不锈钢瓦基(2)右侧上部设有第四限位凹槽(17)，不锈钢瓦基(2)下层设置支撑圆块(4)；推力瓦面(1)外圆方向设置第一限位台阶(9)，推力瓦面(1)内圆方向设置第二限位台阶(10)，推力瓦面(1)左侧设置第一挡板(8),推力瓦面(1)右侧设置第二挡板(7)。2.根据权利要求1所述的一种抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦，其特征是：第一锁紧垫片(13)与第一挡板(8)接触，第一挡板(8)与不锈钢瓦基(2)连接。3.根据权利要求1所述的一种抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦，其特征是：第二锁紧垫片(15)与第二挡板(7)接触，第一挡板(7)与不锈钢瓦基(2)连接。4.根据权利要求1所述的一种抗瞬态变形分层式水润滑推力瓦，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟光，李藏雪，李伟，付嵩，李洋，曲建，
申请(专利权)人：哈尔滨电气动力装备有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23