PTFE瓦与巴氏合金瓦推力轴承热弹流特性的对比分析

方静辉，汪久根，赵志强，陈志祥，严锦丽

(1.浙江富春江水电设备股份有限公司，杭州 310013；2.浙江大学 机械系，杭州 310027)

水轮发电机组用推力轴承曾普遍采用巴氏合金瓦，直至20世纪70年代，前苏联首次在推力轴承上采用弹性金属塑料瓦(PTFE瓦)后，其优良的润滑特性使之在水电设备领域得到关注并得以推广。国内从20世纪80年代末开始展开PTFE瓦研制以来，PTFE瓦的应用技术已经取得了巨大的进步，随着五强溪水电站等一大批使用PTFE瓦推力轴承的成功案例的出现，PTFE瓦推力轴承已得到大部分水电站企业的认可[1]，目前国内很多大中型立式水电机组均已在招标阶段就明确要求采用PTFE瓦推力轴承。

与传统的巴氏合金瓦推力轴承相比，PTFE瓦推力轴承在热弹流性能方面具有显著的优越性，但是在以往的分析手段下，无法将这些优越性直观量化地表达出来。在自主开发推力轴承油膜动压润滑数值解析程序的基础上，结合商用有限元软件计算结构件热弹变形的方便性和准确性，研制了完整的推力轴承热弹流特性分析软件[2-5]。并针对某水电站机组增容特性计算要求，利用该软件精确地比较分析了推力轴承稳态热弹流润滑特性，重点分析了PTFE瓦和巴氏合金瓦之间的区别。

1 设计参数

为了比较分析，在设定推力轴承几何特征参数几乎完全一致的前提下(推力瓦夹角、长宽比、支撑偏心率相同)，分别就PTFE瓦(A方案)和巴氏合金瓦(B方案)2种推力轴承特性进行了研究，推力轴承具体的设计参数见表1。……