[实用新型]一种复合材料推力轴承在线监测油膜温度的装置

说明书

本实用新型提供一种复合材料推力轴承在线监测油膜温度的装置，包括复合材料推力轴承和在线监测油膜温度组件，复合材料推力轴承主要由瓦基体和设置在瓦基体上的复合材料瓦面组成；复合材料推力轴承上设有用于安装在线监测油膜温度组件的渐缩式阶梯状安装孔，安装孔贯穿瓦基体和复合材料瓦面，且安装孔轴线垂直于复合材料瓦面，并设置在复合材料推力轴承油膜温度最高处；复合材料瓦面上设有U型泄油槽；在线监测油膜温度组件包括油膜温度传感器及套设在油膜温度传感器探头外部的传感器隔热套。本实用新型可准确地在线监测复合材料推力轴承瓦面的最高油膜温度，判断轴承的运行状态，克服现有技术瓦体温度测量误差大，至使报警滞后易造成事故的问题。

技术领域

本实用新型涉及轴承油膜温度测量技术领域，具体而言，尤其涉及一种复合材料推力轴承在线监测油膜温度的装置。

背景技术

复合材料推力轴承具有比强度高、抗疲劳性好、减磨及耐磨性能好等诸多优点，可代替传统的巴氏合金轴瓦在水力发电设备、磨机齿轮箱、冶金设备、军工等领域广泛应用。轴承运行时，如果油膜温度过高会导致润滑油粘度降低，进而影响轴承建立足够厚度的压力油膜，若不能够及时控制，还会导致烧瓦事故的发生，所以实时监测复合材料推力轴承油膜温度是保证机组安全运行的重要手段。

现有技术中，大多沿用对巴氏合金轴瓦进行温度监测的常规监测装置，即如图1所示，复合材料推力轴承包括瓦基体和设置于瓦基体上的推力轴承复合材料瓦面，温度传感器从瓦基外径沿着垂直于外径切线的方向深入到瓦基温度传感器安装孔内，测得的瓦基体温度用以判断复合材料推力轴承的运行状态。由于轴承复合材料瓦面具有阻热性，所监测到的瓦基温度与复合材料瓦面油膜温度梯度很大，不能够真正反映轴承的实际运行状态。并且当轴承运行异常导致油膜温度突然升高时，所监测的瓦基体温度具有严重的滞后现象，导致机组不能够及时的报警及控制，因此烧瓦事故时有发生。

为解决以上复合材料推力轴承常规监测轴承温度装置所出现的问题，现有技术中提出了几种通过监测轴承油膜温度来判断轴承的运行状态的装置。其中一种装置如图2所示，在复合材料推力轴承复合材料瓦面承载区内，沿着垂直于瓦面的方向加工温度传感器安装孔，将温度传感器埋入安装孔内，传感器测温端部低于复合材料瓦面，实现实时监测轴承油膜温度的目的，进而反映出轴承的真实运行状态。首先，该技术中复合材料瓦面上未加工泄油的通道，因此轴承运行时会有少量润滑油困于温度传感器探头端部上方留有的孔洞内，由于润滑油是从轴承进油边流向出油边，随着时间推移，润滑油所产生的油压会导致温度传感器安装孔靠近出油边一侧的孔口处出现鼓起或裂纹等现象，进而导致复合材料瓦面被破坏；同时，孔洞内还会堆积掺杂在润滑油中的杂质，影响温度监测的准确性。其次，轴承安装温度传感器时未采取密封措施，润滑油渗入到孔隙中会导致压力油膜泄压现象的发生。

另一种装置是在复合材料推力轴承出油边侧设置有用于安装温度传感器装置的安装槽，并有朝向出油边的开口，温度传感器装置固定于安装槽内，可实时监测轴承出油边上方的油膜温度，如图3所示。由于安装槽位置的限制，温度传感器装置测温端与油膜温度最高区域尚有一定距离；此外，该技术所采取的密封措施，目的在于对测温端部与油槽中的润滑油加以隔离，但润滑油亦可随着安装槽的空隙中流出，导致油膜泄压使冷油反流混入测量温度失真。

目前，还有一种监测复合材料推力轴承油膜温度的装置。如图4所示，复合材料瓦面出油端靠近外径的区域内，设置有油膜温度测量元件，测量元件包括：温度传感器、隔热套及温度传感线，温度传感器选择端部测量类型，隔热套套置于温度传感器探头外部，温度传感器从瓦基向瓦面方向装入安装孔槽内，温度传感器端部与瓦面距离为0.7～1.0mm，瓦面上切削加工有温度传感器泄油道。该技术具有以下不足：(1)未具体描述温度传感器的位置，所获得的轴承油膜温度数据未必是油膜温度最高值；(2)未规定在复合材料瓦面上所加工的安装孔的孔口尺寸范围，倘若孔口尺寸过大，会影响压力油膜建立的连续性，影响轴承的稳定运行；(3)未规定泄油槽深度的最高值，若泄油槽深度过深会影响油膜温度测量的准确性，过浅会磨平后造成污染物沉积同样影响温度测量的准确性。