二、滑动轴承(轴瓦)的基础知识
1. 定义与功能
滑动轴承(轴瓦)是风机转子总成的支撑单元,由轴承座(箱)固定,通过轴瓦内表面的巴氏合金层与主轴形成滑动摩擦副。其核心功能包括:
支撑转子重量:承受风机主轴、叶轮隔套、多级叶轮等部件的径向与轴向载荷;
减少摩擦损耗:利用润滑油形成动态油膜,避免金属直接接触;
振动与噪声控制:通过油膜阻尼作用,抑制转子振动传递;
热量传递:将摩擦热导出至轴承箱,通过油冷系统散热。
2. 滑动轴承的分类
根据安装位置与功能,滑动轴承分为以下类型:
主动端滑动轴承与从动端滑动轴承:分别位于风机进风口端与出风口端,支撑主轴并限制径向位移;
推力滑动轴承:承受多级叶轮产生的轴向推力,防止转子窜动;
支撑滑动轴承:为主轴提供径向支撑,常见形式为剖分式结构。
3. 轴瓦材料与结构特点
巴氏合金轴瓦:以锡、锑、铜为主要成分,具有良好的嵌入性、抗疲劳性和耐磨性,适用于高速风机;
多层复合结构:由钢背、铜合金过渡层与巴氏合金工作面组成,提升承载能力与热传导效率;
油槽与油孔设计:通过轴向/周向油槽分布润滑油,确保油膜压力满足流体动压润滑方程(即润滑油膜压力与粘度、转速、间隙的关系公式)。
三、滑动轴承与其他配件的协同工作关系
1. 与风机转子总成的配合
滑动轴承直接支撑多级风机主轴,其内孔与主轴轴颈的配合间隙需严格按设计标准控制。若间隙过大,会导致油膜压力不足,引发振动;间隙过小则可能因热膨胀导致抱轴故障。
2. 与密封系统的关联
滑动轴承两端与风机密封(如齿式迷宫密封、碳环密封)相邻,需确保密封圈有效隔离粉尘与腐蚀介质,防止异物进入轴承箱污染润滑油。例如,多级密封圈可分级阻隔气体泄漏,保护轴瓦表面。
3. 与轴承座(箱)的集成
轴承箱为滑动轴承提供刚性支撑与润滑环境,其内部的甩油环通过离心作用将润滑油输送至轴瓦工作面。若轴承箱座变形或油路堵塞,会直接破坏滑动轴承的润滑状态。
四、滑动轴承的常见故障与修理方法
1. 典型故障模式
巴氏合金层磨损:因润滑不良或异物侵入导致合金层剥落,需重新浇铸加工;
轴瓦过热:润滑油粘度不足或冷却系统失效,引发金属粘连;
振动超标:轴瓦间隙不当或转子动平衡失效,需校正主轴与叶轮组件;
腐蚀损伤:适用于防腐隔套的风机,若密封失效,酸性气体会腐蚀轴瓦基体。
2. 修理流程与技术要求
(1)拆卸与检查
(2)轴瓦修复工艺
刮研修复:对局部磨损的轴瓦,采用手工刮研恢复接触面积,要求接触斑点均匀分布;
重浇巴氏合金:若合金层磨损超过设计厚度的三分之一,需熔除旧层,重新浇铸并机加工;
间隙调整:依据风机主轴直径与转速,计算理论润滑间隙(即最小油膜厚度公式),并通过垫片调整。
(3)装配与调试
清洁轴承箱与油路,安装甩油环与油封;
涂布红丹粉校验轴瓦接触面,确保接触率大于80%;
启动润滑系统,空载运行监测轴承温度与振动值,逐步加载至额定工况。
五、风机修理中的系统性配合
滑动轴承修理需同步检查关联配件: