弹性金属塑料瓦在乌鲁瓦提水电厂中的应用

杨正晖

（乌鲁瓦提水力发电厂，新疆和田　848000）

　　摘　要：弹性金属塑料瓦也称氟塑料瓦，本文结合弹性金属塑料瓦在乌鲁瓦提电厂的运行情况，主要介绍了弹性金属塑料瓦的结构、优缺点、安装、检修注意事项等方面的内容。

　　关键词：弹性金属塑料瓦；结构；优缺点；应用

　　0　引言

　　乌鲁瓦提水电厂位于新疆和田喀拉喀什河上游，装机为4台混流式水轮发电机组，总装机4×15MW。4台发电机的推力轴承瓦均为弹性金属塑料瓦，其它导轴承为巴氏合金瓦。

　　1　应用概况

　　乌鲁瓦提水电厂自2000年投入运行以来，4台机组的推力轴承和推力轴瓦的温度都很正常，在机组多次大修时对推力轴瓦进行检查，也从未发现弹性金属塑料瓦有任何异常现象。弹性金属塑料瓦在乌鲁瓦提水电厂多年的运行实际情况表明：它具有较好的抗磨性、摩擦系数小、使用寿命长以及良好的绝缘性，它能够减轻局部过热带来对瓦基的影响，具有自调的性能，载荷分布均匀，为机组安全稳定运行提供了可靠的保证。

　　2　结构及承载原理

　　2.1结构

　　弹性金属塑料瓦由氟塑料面、金属弹性层和钢质瓦体构成。表层摩擦面主体成分为聚四氟乙烯，具有摩擦系数小，热稳定性高、不黏和自润滑特性，是一种使用于水轮发电机组的新型推力瓦或导轴瓦。

　　2.2承载原理

　　镜板在力载荷作用下，轴向变形的高点处在瓦上，低点在瓦间，径向变形在外径侧上翘，镜板在温度载荷作用下，轴向由于恒温而不产生变形，径向变形为下凸，镜板面的综合变形为径向下凸，外径侧上翘，沿轴向为波浪形。塑料瓦的凹变形较大，这是由于其复合层的压缩模量较小所致，托瓦温度均匀，凹的热变形的影响降低，而塑料瓦面的进、出油边均有楔形坡口，有利于启动时进油和调整瓦面形状。镜板面的径向倾斜几乎可以和瓦面的径向倾斜相适应，这是因为油膜上产生的压力与推力瓦支撑产生的力矩为了达到平衡，推力瓦自动倾斜所造成的。另外，由于塑料瓦复合层的影响，使瓦面产生凹变形，这种凹变形可以部分抵消瓦体的凸变形，还对应镜板面的径向凸变形，这是塑料瓦推力轴承承载能力大的主要方面之一。

　　3　优缺点

　　3.1优点

　　3.1.1弹性金属塑料瓦在大负荷条件下比相同工况的巴氏合金瓦油膜厚度大。

　　3.1.2弹性金属塑料瓦推力轴承允许频繁地启动和热启动。

　　3.1.3在油槽内冷却器短时停水时，推力轴承可以正常运行。

　　3.1.4弹性金属塑料瓦推力轴承吸收冲击的性能高，降低振动。

　　3.1.5耐压耐温能力较强，几乎不存在烧瓦问题，甚至可在冷却器断水下运行。

　　3.1.6不需要轴绝缘，因为塑料瓦本身有电气绝缘性能。

　　3.2缺点

　　3.2.1塑料瓦的Z大问题是硬度和弹性模量很低，其硬度仅为巴氏合金的1/7，弹性模量仅为巴氏合金的1/160，这表明其抗磨性差且较为容易变形。

　　3.2.2如果导叶止漏不好，高水头电站采用氟塑料瓦后将造成停机困难，且停机后易发生自转，故被迫采用停机时长期加闸的措施。因而增加了开停机的操作程序，我厂部分机组在停机状态下经常发生机组自转，为此，不得不将制动闸投入。

　　3.2.3氟塑料层与钢坯开裂，氟塑料层与钢坯的焊接采用特殊工艺，如果制造厂家焊接工艺不好，容易造成氟塑料层与钢坯开裂的现象。

　　3.2.4烧瓦后难以修复，且祸及镜板，污染油质，烧瓦基本上是一整套瓦受损害，寿命较短。

　　4　弹性金属塑料瓦的特点

　　4.1运行可靠性高除了由于安装不当的几起事故外，弹性金属塑料瓦推力轴承在水电机组中基本没有发生过事故，如果其中的一块瓦发生磨损，不会影响其它瓦。

　　4.2安装维护简单与巴氏合金瓦相比，弹性金属塑料瓦推力轴承在安装时不需要刮瓦，机组盘车容易，整套瓦的负荷均匀性要求较低。

　　4.3运行性能优异弹性金属塑料瓦推力轴承的单位压力和温升比巴氏合金瓦推力轴承的高，瓦体温度和损耗比巴氏合金瓦推力轴承的低，在每年累计运行5000h和1200次起停机的条件下，弹性金属塑料瓦推力轴承的寿命可达40年。

　　4.4运行条件限制较少允许频繁启动，并允许热启动。转速低于额度转速的10%情况下加闸制动。油槽内冷却器短时停水时，推力轴承仍可正常运行。

　　5　安装及检查

　　5.1现场安装前应对塑料瓦进行全面清理，可用清洁软布加洒精或汽油清洗瓦面及瓦基，清洗时应防止硬物划伤塑料瓦面。金属瓦基上如有防锈漆应彻底清除。

　　5.2塑料面有磕、碰、划伤时，应将凸起部分刮平，然后将划痕倒圆角。

　　5.3塑料瓦面锒压进杂物时，应及时清除，并将凸起部分刮平。

　　5.4安装和检修过程中不允许修刮塑料瓦面。

　　5.5塑料瓦可以滴清洁润滑油后盘车，盘车方向同运行转向，但一次盘车不得多于10圈，当盘车力矩明显增大时应重新顶转子进行滴油润滑。

　　5.6塑料瓦对油质清洗度要求较高，润滑油应经严格过滤，应符合有关标准。

　　5.7安装过程中对塑料瓦和轴承室内所有另部件全面进行清洗，用面团进行滚粘清理干净。

　　5.8塑料瓦用500V兆欧表，检查单块塑料瓦瓦面的绝缘电阻应不小于机组要求的绝缘值。

　　5.9应定期取油样化验油质，如发现油质不合格应重新换油或其它技术性处理，否则会影响塑料瓦的使用寿命。

　　6　运行中应注意事项

　　6.1塑料瓦轴承中严把油质、油位。

　　6.2塑料瓦常规控制瓦温不超过65℃。

　　7　结束语

　　弹性金属塑料瓦的应用利多弊少，以其优异的性能提高了机组运行的可靠性，安装维护简单，减轻了检修强度，虽然对它有了一定的认识，但还要对它不断总结、深入研究，只有充分认识到位，才能让弹性金属塑料瓦更好的为我厂服务。

　　参考文献

　　[1]张丽.弹性金属塑料瓦在官厅水电站的应用，电力标化与技术经济2006（03）.

　　[2]王保成，王威.水轮发电机使用弹性金属塑料推力瓦应注意的问题，水力发电2002（06）.