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摘要：本文对近尾洲电厂#1机组A修中自润滑轴承的冷装工艺进行了介绍，系统讨论自润滑轴承安装工艺实施过程、注意事项及其相关问题，其安装方法值得同类型电厂参考。
关键词：近尾洲电厂；自润滑轴承；转轮；液氮；
引言
在水力发电设备中，以往使用尼龙轴承、铜瓦轴承自身存在较多缺点。如纯尼龙轴承的吸水膨胀性，增加了尺寸的不稳定因素，出现抱轴等现象，因而在安装前需用沸水煮上百小时，强化其尺寸稳定性，给电站实际运行带来了隐患；铜瓦轴承需要干油润滑，造价较高，工艺复杂，不利于环保，承载能力低，挤压应力较高，只有加大本体部件的轴径尺寸，才能降低轴瓦的挤压应力，且青铜作为较贵的合金材料，这样势必造成本大量增加；相比而言，自润滑轴承具有结构简单、安装尺寸小、成本低等特点。
1.工程概况
近尾洲水电厂安装有三台由奥地利制造的灯泡贯流式水轮发电机组，设备由奥地利VA-MCE和ELIN公司联合提供。其设备采用较先进的设计理念，在摩擦副部件，大量采用自润滑轴承。由于自润滑轴承与轴承座孔为过盈配合，因而需采用压力机械或冷却的方式进行安装。以下以#1机组A级检修中桨叶枢轴轴端自润滑轴承更换为例，详细介绍自润滑轴承的安装过程。
2.结构简介
2.1转轮结构
近尾洲水电厂转轮型号为3KR4/63。转轮为4 叶片的卡普兰式转轮，转轮直径为6.3m。主要由桨叶、转轮体、浆叶枢轴、自润滑轴承、L型铜套、轮叶接力器、轮叶密封、泄水锥及泄水锥帽等部件组成。如图1所示。
1-主轴、2-转轮体、3-桨叶密封、4-桨叶联接螺栓、5-桨叶、6-桨叶转臂、7-圆柱销、8-桨叶枢轴、9-L型铜套、10-桨叶轴端轴承、11-双联板机构、12-桨叶接力器、13-泄水锥、14-泄水锥帽
图1 转轮结构图
2.2自润滑轴承结构特点
桨叶轴端轴承为德国DEVA公司生产的deva.bm自润滑轴承。deva.bm系列产品是采用先进的粉末冶金技术制造的，其产品的合金材料是将deva.bm合金的薄壁层烧结到钢基材上，deva.bm合金含有固体石墨润滑剂的添加剂，其均匀地弥散在整个青铜的金属基体内。在DEVA—BM 轴承开始运转时，deva.bm合金出现磨损，此时石墨从轴承表面释放出来，通过配合端面的凹凸不平，机械地粘附在磨损处的接触表面，形成了坚固的低摩擦表面。deva.bm就是通过这种干耐磨机理实现其自润滑特性的。从而保证了其高性能和低摩擦系数。
3.安装工艺
3.1安装前准备工作
根据厂家提供资料，可采用压力机械、干冰或液氮的方式，配合用导向套及心轴进行安装。在安装前，根据厂家提供的资料制作了一批安装工具。
心轴：用于压装轴承用；
引导套：将自润滑轴承合缝线合拢，引导自润滑轴承进入轴承装配孔座；
工具如下图所示：
图2 压装心轴 图3 引导套
3.2安装工艺确定
由于轮毂尺寸特殊，无法安装相应的压力机械，决定采用冷装的方式进行安装。轴承装配孔座内径为￠360mmH7（0，+0.057），对于轴承外径，厂家以技术保密为由拒绝提供。查阅相关自润滑轴承制造的国际标准，其标明尺寸的最大轴承外径尺寸为￠305mm，因而无法精确确定其配合过盈量。而根据厂家提供的导向套尺寸内径最小处为￠360 mm（+0.324，+0.36），初步确定其过盈量约为0.4mm。
冷缩量计算公式：
（1）
式中：冷缩量，取0.4mm；：轴承冷却温度，：室温，取5℃；：轴承外径，取360mm，：螺栓热膨胀系数，合金钢材料一般取0.000016 1/℃。
计算得=-64℃。
由于自润滑轴承壁非常薄，冷却后在空气中易导致温度急剧下降；同时需考虑安装环境、安装时间对其的影响，因而需在计算温度的基础上再降低20-30℃。
干冰最低冷却温度为-75℃，液氮最低冷却温度为- 185℃，因而采用液氮为较合理的安装方式。
3.3轴承冷装工艺
拆卸旧的轴承，将导向套安装于轴承座孔止口上，导向套下部止口均匀进入轴承座孔止口，在导向套和轴承座孔内涂少量透平油；
将液氮倒入液氮罐内，工作人员需穿专用防护面罩、工装靴、带防寒手套；将自润滑轴承小心放入液氮冷却罐内；轴承需冷却15-20分钟，取轴承时液氮需全部淹没轴承，并不得有沸腾现象。
取出轴承，将轴承放入导向套中，用压装心轴将轴承压入轴承座孔中，如在压入过程中有卡涩导致无法压入，立即用铜棒敲击心轴，使得其受力均匀，当轴承完全压入后，立即拆卸导向套，立即用木块压入轴承合缝线，防止合縫线错位及变形；
10分钟后轴承冷却恢复，用内径千分尺测量轴承内孔尺寸，分90度及180度方向，如合缝线有错位及变形，用锉刀和油石修整，其余位置不得进行修理。
4.结语
冷装工艺是一种操作便捷、效率较高的安装方法，通过对桨叶枢轴轴端deva.bm自润滑轴承安装工艺研究及实施，完全掌握了自润滑轴承冷装工艺，提高了自润滑轴承的安装效率、减轻了工人的劳动强度、保证了安装质量。
参考文献：
[1]李妙玲，阎明印，王凡.冷装技术在机器装配中的应用 [J].起重运输机械2005，56-58
[2]DEVA公司产品说明书
关键词：近尾洲电厂；自润滑轴承；转轮；液氮；
引言
在水力发电设备中，以往使用尼龙轴承、铜瓦轴承自身存在较多缺点。如纯尼龙轴承的吸水膨胀性，增加了尺寸的不稳定因素，出现抱轴等现象，因而在安装前需用沸水煮上百小时，强化其尺寸稳定性，给电站实际运行带来了隐患；铜瓦轴承需要干油润滑，造价较高，工艺复杂，不利于环保，承载能力低，挤压应力较高，只有加大本体部件的轴径尺寸，才能降低轴瓦的挤压应力，且青铜作为较贵的合金材料，这样势必造成本大量增加；相比而言，自润滑轴承具有结构简单、安装尺寸小、成本低等特点。
1.工程概况
近尾洲水电厂安装有三台由奥地利制造的灯泡贯流式水轮发电机组，设备由奥地利VA-MCE和ELIN公司联合提供。其设备采用较先进的设计理念，在摩擦副部件，大量采用自润滑轴承。由于自润滑轴承与轴承座孔为过盈配合，因而需采用压力机械或冷却的方式进行安装。以下以#1机组A级检修中桨叶枢轴轴端自润滑轴承更换为例，详细介绍自润滑轴承的安装过程。
2.结构简介
2.1转轮结构
近尾洲水电厂转轮型号为3KR4/63。转轮为4 叶片的卡普兰式转轮，转轮直径为6.3m。主要由桨叶、转轮体、浆叶枢轴、自润滑轴承、L型铜套、轮叶接力器、轮叶密封、泄水锥及泄水锥帽等部件组成。如图1所示。
1-主轴、2-转轮体、3-桨叶密封、4-桨叶联接螺栓、5-桨叶、6-桨叶转臂、7-圆柱销、8-桨叶枢轴、9-L型铜套、10-桨叶轴端轴承、11-双联板机构、12-桨叶接力器、13-泄水锥、14-泄水锥帽
图1 转轮结构图
2.2自润滑轴承结构特点
桨叶轴端轴承为德国DEVA公司生产的deva.bm自润滑轴承。deva.bm系列产品是采用先进的粉末冶金技术制造的，其产品的合金材料是将deva.bm合金的薄壁层烧结到钢基材上，deva.bm合金含有固体石墨润滑剂的添加剂，其均匀地弥散在整个青铜的金属基体内。在DEVA—BM 轴承开始运转时，deva.bm合金出现磨损，此时石墨从轴承表面释放出来，通过配合端面的凹凸不平，机械地粘附在磨损处的接触表面，形成了坚固的低摩擦表面。deva.bm就是通过这种干耐磨机理实现其自润滑特性的。从而保证了其高性能和低摩擦系数。
3.安装工艺
3.1安装前准备工作
根据厂家提供资料，可采用压力机械、干冰或液氮的方式，配合用导向套及心轴进行安装。在安装前，根据厂家提供的资料制作了一批安装工具。
心轴：用于压装轴承用；
引导套：将自润滑轴承合缝线合拢，引导自润滑轴承进入轴承装配孔座；
工具如下图所示：
图2 压装心轴 图3 引导套
3.2安装工艺确定
由于轮毂尺寸特殊，无法安装相应的压力机械，决定采用冷装的方式进行安装。轴承装配孔座内径为￠360mmH7（0，+0.057），对于轴承外径，厂家以技术保密为由拒绝提供。查阅相关自润滑轴承制造的国际标准，其标明尺寸的最大轴承外径尺寸为￠305mm，因而无法精确确定其配合过盈量。而根据厂家提供的导向套尺寸内径最小处为￠360 mm（+0.324，+0.36），初步确定其过盈量约为0.4mm。
冷缩量计算公式：
（1）
式中：冷缩量，取0.4mm；：轴承冷却温度，：室温，取5℃；：轴承外径，取360mm，：螺栓热膨胀系数，合金钢材料一般取0.000016 1/℃。
计算得=-64℃。
由于自润滑轴承壁非常薄，冷却后在空气中易导致温度急剧下降；同时需考虑安装环境、安装时间对其的影响，因而需在计算温度的基础上再降低20-30℃。
干冰最低冷却温度为-75℃，液氮最低冷却温度为- 185℃，因而采用液氮为较合理的安装方式。
3.3轴承冷装工艺
拆卸旧的轴承，将导向套安装于轴承座孔止口上，导向套下部止口均匀进入轴承座孔止口，在导向套和轴承座孔内涂少量透平油；
将液氮倒入液氮罐内，工作人员需穿专用防护面罩、工装靴、带防寒手套；将自润滑轴承小心放入液氮冷却罐内；轴承需冷却15-20分钟，取轴承时液氮需全部淹没轴承，并不得有沸腾现象。
取出轴承，将轴承放入导向套中，用压装心轴将轴承压入轴承座孔中，如在压入过程中有卡涩导致无法压入，立即用铜棒敲击心轴，使得其受力均匀，当轴承完全压入后，立即拆卸导向套，立即用木块压入轴承合缝线，防止合縫线错位及变形；
10分钟后轴承冷却恢复，用内径千分尺测量轴承内孔尺寸，分90度及180度方向，如合缝线有错位及变形，用锉刀和油石修整，其余位置不得进行修理。
4.结语
冷装工艺是一种操作便捷、效率较高的安装方法，通过对桨叶枢轴轴端deva.bm自润滑轴承安装工艺研究及实施，完全掌握了自润滑轴承冷装工艺，提高了自润滑轴承的安装效率、减轻了工人的劳动强度、保证了安装质量。
参考文献：
[1]李妙玲，阎明印，王凡.冷装技术在机器装配中的应用 [J].起重运输机械2005，56-58
[2]DEVA公司产品说明书