一种用于水力发电机单元的轴承的轴承垫(16)包括聚合物部分(11、12)和金属基部(14)，其组合以构成所述轴承垫(16)。通过使聚合物部分为单独的聚合物板(11、12)，通过使金属基部为背衬板(14)，以及通过将所述聚合物板(11、12)可移除地附接到所述背衬板(14)，简化和加速在轴承故障情况下的维护。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水力发电单元的轴承垫和带有此类轴承垫的水力发电单元
本专利技术涉及水力发电单元，诸如水力发电机。它涉及根据权利要求1的前序部分的用于水力发电单元的轴承垫。它还涉及带有此类轴承垫的水力发电单元。水力发电单元在本领域中也可称为水力发电机。
技术介绍
本专利技术涉及水力发电机单元的轴承。例如，文献WO2004/001241A1公开一种用于旋转机器(特别是水力发电机)的转子的轴承，其围绕竖直旋转的轴线旋转。所述轴承体现为滑动轴承，且包括用于轴向支承的第一器件和用于径向支承的第二器件。由于所述轴承，实现简化且改进的轴承性能，使得结合第一器件和第二器件以形成组合的径向和轴向轴承，其同时包括轴向滑动表面和径向滑动表面。通常，为该目的使用聚合物涂覆的轴承。例如，文献WO2013/178266A1公开一种滑动轴承，该滑动轴承具有在其圆周上基本一致的分层结构，且包括基部、无铅滑动层(在边缘区中具有与边缘区之间的中心区相比减小的厚度)和聚合物涂层(与中心区相比，其在边缘区中较厚，使得涂层的表层如轴向截面中看到的那样基本是平的)。这在边缘区中产生涂层材料的一种储器，该储器对于其中轴承和轴变得“适于彼此”的阶段期间的初始磨损是特别有用的。这有利地增加对边缘咬粘的抗性，且导致轴(诸如曲轴)相对于轴承的改进的对准。关于聚合物涂覆轴承的现有技术水平的设计基于金属背衬与聚合物自身之间的机械锚固。这些设计使用烧结青铜(bronze)、软钎焊丝网或在轴承的背衬部分中机加工的细小凹槽阵列。所有这些解决方案的共同特征是，一旦产生此类中间层，将聚合物在高温和高压下压制到其中。该过程在金属材料与聚合物材料之间产生机械连接。此类技术的主要缺点是它高度的复杂性以及因此高的最终产品成本。它需要若干步骤和专用设备以便产生最终产品。这增加成本且限制潜在供应商的数量。此类专用设备限制可使用给定技术实现的最大尺寸。一旦两个构件结合，无法在不破坏连接的情况下断开它们，使得在由于磨损或轴承咬粘造成滑动表面损坏的情况下无法更换聚合物层。图1至图3中示出可在行业中找到的典型的现有技术结合接口：图1示出烧结青铜类型的现有技术轴承的截面图。金属基部30a与聚合物层32a之间的结合通过呈烧结层形式的结合器件31a来实现。图2示出软钎焊丝网类型的现有技术轴承的截面图。这里，金属基部30b与聚合物层32b之间的结合通过呈丝网形式的结合器件31b来实现，该结合器件31b在一侧处软钎焊到金属基部30b且在另一侧上嵌入聚合物层中。图3示出凹槽矩阵类型的现有技术轴承的截面图。金属基部30c包括作为结合器件31c的凹槽矩阵，聚合物层32c接合到该凹槽矩阵中。例如，US6,332,716B1公开一种复合轴承，其中衬背金属结合到树脂层，在该树脂层中聚四氟乙烯(PTFE)添加到基本由聚醚醚酮组成的基部树脂中，使得聚四氟乙烯的比例变为0.1至50%(按基于树脂层的重量)且聚四氟乙烯在基部树脂中呈颗粒形式分散。文献US5,229,198公开一种低摩擦轴承材料，该材料包括由丝网筛形成的矩阵，该丝网筛熔合至金属背衬片。聚四氟乙烯或其它聚合树脂填充筛内以及筛与背衬片之间的间隙，且将自身牢固地锁定到筛和背衬片，以便给予轴承材料高强度。文献US2005/0260431A1描述一种复合材料，该复合材料用于滑动轴承中且包括金属支撑物和具有开放结构的至少一种增强材料。所述支撑物和增强材料借助于金属连接来连接到彼此。覆盖物(其为基于聚乙烯(PE)的层)作为额外层设在增强材料上。
技术实现思路
本专利技术的目标在于提供一种用于轴承垫的聚合物板，该轴承垫适于水力发电机单元的轴承。本专利技术的另一目标在于提供一种轴承垫，特别是用于水力发电机单元的轴承的轴承垫，该轴承垫是聚合物板垫设计的简化途径，其允许降低聚合物涂覆垫的制造成本，同时增进它们的主要优点，诸如在混合润滑状况下的高热机械强度和低磨损。本专利技术的另一目标在于提供一种带有此类轴承垫的水力发电机单元。根据本专利技术的第一方面，提供一种轴承垫，优选为适于水力发电机单元的轴承的轴承垫，其可称为流体力学(hydrodynamic)轴承垫。轴承垫优选地包括聚合物部分且优选地包括金属基部。聚合物部分和金属基部可组合以构成所述轴承垫。聚合物部分可为单独的聚合物板。金属基部可为背衬板，且聚合物板可以可移除地附接到背衬板。根据本专利技术的实施例，聚合物板可以以第一侧可移除地附接到背衬板的第二侧。凹穴或凹部可设在背衬板的第二侧中。聚合物板可包括基板，且优选地包括在第一侧上从基板突出的偏移部。偏移部可装配到背衬板的第二侧中的凹穴中。偏移部可允许与凹穴或凹部互补地装配。聚合物板的基板可在所有侧处从偏移部凸出，使得聚合物板的偏移部由厚度减小的密封条包绕。聚合物板和背衬板可具有相同的边缘轮廓。聚合物板的边缘可相对于背衬板的边缘向中心偏移。根据本专利技术的另一实施例，提供至少一个螺栓来将聚合物板固定在背衬板上它的位置中。特别地，多个螺栓可以以分布式布置提供。此外，锁定器件可设在聚合物板的边沿处，该锁定器件可与背衬板的凹穴的侧壁相互作用。特别地，锁定器件可包括沿着所述聚合物板的边沿延伸的键和槽的接头。优选地，可移除的固定板可设在轴承垫的一侧处，当所述固定板移除时，该固定板可允许聚合物板通过滑入从该一侧插入，且当固定板紧固到背衬板时，该固定板可闭合凹穴且可将聚合物板固定在凹穴中其滑入位置中。固定板可紧固到背衬板，优选地借助于固定螺钉。根据本专利技术的另外的方面，提供一种水力发电机单元，该水力发电机单元可配备有分段式轴承，其可包括多个轴承垫，由此根据本专利技术来构造轴承垫。在本专利技术的一个示例中，聚合物部分可至少部分地由聚醚醚酮(PEEK)制成。PEEK是在材料强度方面带有有利性能(使PEEK优于其它聚合物)的优选材料。在另一示例中，聚合物部分可至少部分地由聚四氟乙烯(PTFE)制成。该聚合物可具有至少一种填充物。聚合物部分可由不同等级的聚合物和不同聚合物的组合物制成。在本专利技术的另外的示例中，至少一种填充物可为碳纤维和/或石墨。根据本专利技术的另外的方面，提供一种适于与轴承垫的背衬板配合的聚合物板，其中该聚合物板优选地包括基板和从该基板突出的偏移部。优选地，偏移部布置成装配到背衬板中的互补凹穴中。聚合物板的基板可从偏移部凸出，使得聚合物板的偏移部由厚度减小的密封条包绕。根据本专利技术的另外的方面，提供一种流体力学轴承垫，其可包括聚合物板且优选地包括背衬板。聚合物板优选地包括基板和从基板突出的偏移部。优选地，偏移部布置成装配到背衬板中的互补凹穴中。聚合物板的基板可从偏移部凸出，使得聚合物板的偏移部由厚度减小的密封条包绕。根据本专利技术的聚合物板形成使得它在其边缘周围与由偏移部限定的区域相比较薄。由于该布置，板在其边缘周围具有较高的刚度。板在其内部区域内更有弹性，使得它比板的边缘更能变形。变形性上的差异允许当板与背衬板接合时轴承处于轴承负载下时在板的表面中产生润滑油可流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于水力发电机单元的轴承的轴承垫(16、17、23)，所述轴承垫(16、17、23)包括：/n聚合物部分(10、19、25)和金属基部(14、18、24)，其组合以形成所述轴承垫(16、17、23)，其中所述聚合物部分是单独的聚合物板(10、19、25)，所述聚合物板(10、19、25)包括：/n基板(11、19)和从所述基板(11、19)突出的偏移部(12、20)，/n其中所述金属基部是背衬板(14、18、24)，且所述聚合物板(10、19、25)可移除地附接到所述背衬板(14、18、24)；/n其特征在于，/n所述聚合物板(10、19、25)的所述基板(11、19)在所有侧处从所述偏移部(12、20)凸出，使得所述聚合物板(10、19、25)的所述偏移部(12、20)由厚度减小的密封条(11a)包绕。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171201 IB PCT/IB2017/0016101.用于水力发电机单元的轴承的轴承垫(16、17、23)，所述轴承垫(16、17、23)包括：
聚合物部分(10、19、25)和金属基部(14、18、24)，其组合以形成所述轴承垫(16、17、23)，其中所述聚合物部分是单独的聚合物板(10、19、25)，所述聚合物板(10、19、25)包括：
基板(11、19)和从所述基板(11、19)突出的偏移部(12、20)，
其中所述金属基部是背衬板(14、18、24)，且所述聚合物板(10、19、25)可移除地附接到所述背衬板(14、18、24)；
其特征在于，
所述聚合物板(10、19、25)的所述基板(11、19)在所有侧处从所述偏移部(12、20)凸出，使得所述聚合物板(10、19、25)的所述偏移部(12、20)由厚度减小的密封条(11a)包绕。
2.根据权利要求1所述的轴承垫，其特征在于，所述聚合物板(10、19、25)以第一侧可移除地附接到所述背衬板(14、18、24)的第二侧，凹部(15)设在所述背衬板(14、18、24)的所述第二侧中，且所述偏移部(12、20)在所述第一侧上从所述基板(11、19)突出，所述偏移部(12、20)装配到所述背衬板(14、18、24)的所述第二侧中的所述凹部(15)中。
3.根据任何前述权利要求所述的轴承垫，其特征在于，所述聚合物板(10、25)和所述背衬板(14、24)具有相同的边缘轮廓。
4.根据任何前述权利要求所述的轴承垫，其特征在于，所述聚合物板(19)的边缘相对于所述背衬板(18)的边缘向中心偏移。
5.根据任何前述权利要求所述的轴承垫，其特征在于，提供至少一个螺栓(21)来穿过所述背衬板(18)延伸到所述聚合物板(19)中，以将所述聚合物板(19)固定在所述背衬板(18)上它的位置中。
【专利技术属性】
技术研发人员：PA帕雅科夫斯基，O贝希托尔德，
申请(专利权)人：通用电气再生能源技术公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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