劉衛(wèi)東　李格強　黨偉　馮小妮
（陜西省渭南市東雷抽黃灌溉工程管理局）

　　摘　要：簡要闡述了巴氏合金軸瓦存在的主要缺點，以鄭州華潤金屬塑料復(fù)合軸瓦為應(yīng)用試驗?zāi)繕?biāo)，簡述了金屬塑料復(fù)合軸瓦的關(guān)鍵技術(shù)與性能，以及現(xiàn)場試驗情況及結(jié)果，并將金屬塑料復(fù)合瓦與傳統(tǒng)的巴氏合金軸瓦進(jìn)行了效益對比分析，通過試驗得出：金屬塑料復(fù)合軸瓦比巴氏合金軸瓦更具有推廣價值。
　　關(guān)鍵詞：金屬塑料；復(fù)合軸瓦；巴氏合金；東雷抽黃泵站；應(yīng)用；效益分析
　　多年來，具有減磨特性的巴氏合金軸瓦，廣泛用于水泵、電動機、水輪機、汽輪機機組。在長時間運行中，電站、泵站不同程度地存在著軸瓦溫度偏高問題，燒瓦事故也時有發(fā)生，導(dǎo)致機組被迫停運，直接影響運行生產(chǎn)^[1-3]。在東雷抽黃灌區(qū)的相關(guān)泵站，該現(xiàn)象也時有發(fā)生，影響了抗旱灌溉的正常進(jìn)行，增大了機電工作人員的勞動強度，加大了維修養(yǎng)護(hù)成本。為了解決普通巴氏合金軸瓦運行工況要求高、檢修難度大，且運行中容易燒瓦的生產(chǎn)實際問題，東雷抽黃管理局與鄭州華潤金屬塑料復(fù)合瓦有限公司合作開展了“水泵用金屬塑料復(fù)合軸瓦的應(yīng)用試驗”研究項目，現(xiàn)場試驗在東雷抽黃管理局新民二級站進(jìn)行。

　　東雷一期抽黃工程位于關(guān)中東部合陽、澄城、大荔3個縣境內(nèi)，是陜西省開發(fā)利用黃河水資源進(jìn)行農(nóng)田灌溉的大型高揚程灌區(qū)。設(shè)計灌溉面積6.8萬hm²，有效面積5.58萬hm²，共建有泵站28座，安裝不同類型的抽水水泵131臺，總裝機容量11.62萬kW。

　　新民二級站位于合陽縣黑池鎮(zhèn)太定村東約2km塬下新民灘，設(shè)計灌溉農(nóng)田1.03萬hm²，總流量5.7m³/s，凈揚程148.71
m，1號機組為800DS-76X2型雙吸雙級離心泵，設(shè)計流量2.2m^3/s，2號機組為黃河3號離心泵，單機流量3.5m^3/s，2臺機組各配套1臺8000kW同步電動機。
　　1　巴氏合金軸瓦存在的主要缺點
　　在運行和維護(hù)中，巴氏合金軸瓦主要存在以下缺點：一是對油介質(zhì)的要求較高。在運行時如果水封漏水會導(dǎo)致水竄入瓦室內(nèi)，使?jié)櫥偷募兌冉档?，潤滑油如果黏度異常或有雜質(zhì)，會導(dǎo)致燒瓦。二是巴氏合金熔點較低，若潤滑不良，軸瓦與轉(zhuǎn)軸間產(chǎn)生摩擦，使溫度升高，在很短的時間內(nèi)就會將其燒壞。三是檢修工作量大，一般2～3d才能刮研1副黃河泵軸瓦，且對檢修工人的刮研技術(shù)和經(jīng)驗要求較高^[4]。
　　2　應(yīng)用試驗的目標(biāo)
　　2010年12月，渭南市東雷抽黃管理局技術(shù)人員根據(jù)有關(guān)信息，專程到河南鄭州華潤金屬塑料復(fù)合瓦有限公司現(xiàn)場考察，并邀請廠方專家多次來現(xiàn)場交流后，雙方達(dá)成一致意見：雖然金屬塑料復(fù)合軸瓦從未有過在水泵機組上應(yīng)用的成功案例，但其具備取代巴氏合金軸瓦的可能性?？赏ㄟ^現(xiàn)場試驗解決生產(chǎn)中的實際問題，并可達(dá)到推廣新產(chǎn)品的目的。

　　2011年2月，渭南市東雷抽黃管理局與鄭州華潤金屬塑料復(fù)合瓦有限公司決定，為了解決東雷抽黃以及沿黃灌區(qū)的水泵、電機軸瓦受巴氏合特性影響容易燒瓦的生產(chǎn)實際問題，成立了“水泵用金屬塑料復(fù)合軸瓦的應(yīng)用試驗”研究課題組。東雷抽黃管理局負(fù)責(zé)提供試驗場地、設(shè)備，負(fù)責(zé)安裝軸瓦，并負(fù)責(zé)觀測試驗數(shù)據(jù)。華潤金屬塑料復(fù)合瓦有限公司負(fù)責(zé)根據(jù)東雷抽黃管理局提供的技術(shù)要求，調(diào)整金屬塑料復(fù)合瓦的配方和工藝，制造產(chǎn)品。

　　3　金屬塑料復(fù)合軸瓦的關(guān)鍵技術(shù)與性能
　　3.1關(guān)鍵技術(shù)
　　金屬塑料復(fù)合軸瓦是將表面高分子合金材料與中介層（銅螺旋、青銅球粉、薄鋼板等）經(jīng)壓制燒結(jié)塑化等工藝制成瓦面，再經(jīng)釬焊或結(jié)構(gòu)膠粘接于各種形狀的瓦基復(fù)合而成。其主要應(yīng)用動、靜壓或甘油潤滑滑動軸承材料，在油膜工作狀態(tài)下軸承僅起支撐作用，軸承表面摩擦層工作的前提是設(shè)備啟動、停機過程中油膜發(fā)生破壞或瞬間失油。

　　3.2性能
　　一是低摩擦性能優(yōu)良。瓦面采用摩擦系數(shù)低的塑料合金材料，有效提高了設(shè)備運行的可靠性。二是耐磨性能良好^[5]。大量的試驗和實踐都證明，塑料合金不發(fā)生熱粘著磨損，即使軸承失效也不會傷及軸頸。三是導(dǎo)熱系數(shù)小，減小了瓦基的熱變形。四是安裝和維修設(shè)備時無需刮研瓦面。五是可以適應(yīng)油潤滑、脂潤滑的工況，甚至在油水混合工況下設(shè)備仍可正常運行^[6]。

　　4　現(xiàn)場試驗情況
　　2011年6月16日，將定向制作的金屬塑料復(fù)合軸瓦安裝在東雷抽黃管理局新民二級站的二號水泵上。夏灌開機后，首次啟動二號機組，約0.5h后，非軸伸端軸瓦測點溫度升至68℃，隨后繼續(xù)上升至91℃后穩(wěn)定下來，運行正常。2d后，溫度開始下降至54℃后穩(wěn)定下來。之后2個月，非軸伸端軸瓦還有幾次升溫，但均未超過80℃。而軸伸端軸瓦測點溫度在整個夏灌中一直穩(wěn)定在52～68℃。
　　2012年春灌前，重新加工并調(diào)整裝軸瓦配間隙的金屬塑料復(fù)合軸瓦運抵現(xiàn)場，安裝于新民二級站二號水泵和電機上。春灌678h運行中，軸瓦測點溫度為45～50℃；夏灌505h運行中，軸瓦測點溫度為60～70℃。
　　5　現(xiàn)場試驗結(jié)果
　　2011年10月3日，經(jīng)對二號機組試驗軸瓦進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)運行463h的試驗軸瓦雖然泵軸完好，但有大面積灼燒、發(fā)黑，局部開裂現(xiàn)象，經(jīng)分析，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是裝配間隙過小，油膜形成的不夠，軸瓦與泵軸直接摩擦形成高溫（實時檢測瓦蓋測點溫度Z高達(dá)91℃）。因試驗軸瓦損傷較大，經(jīng)重新加工金屬塑料復(fù)合軸瓦，并加大裝配間隙，試驗繼續(xù)。
　　2012年10月，解體檢查調(diào)整裝軸瓦配間隙后運行了1184h試驗的軸瓦，軸伸端軸瓦僅局部有灼燒、發(fā)黑，其余完好。經(jīng)分析，瓦面局部灼燒、發(fā)黑還是由于裝配間隙偏小，局部接觸面缺油干摩擦引起的，沒有發(fā)生燒瓦傷軸事故，但仍能繼續(xù)使用。如果是采用巴氏合金軸瓦，運行的時間Z多為幾十分鐘，就需要更換新的軸瓦。

　　6　效益分析
　　傳統(tǒng)的巴氏合金軸瓦在新民二級站運行1個灌季后必須刮研，調(diào)整間隙，一般運行3000h就需更換新瓦，且每次更換需2
d^[7-9]。試驗軸瓦運行了1184h，基本沒有磨損，不需要任何調(diào)整，根據(jù)技術(shù)人員的估計，試驗軸瓦一般可運行超過5000h，期間無需刮研，更換也僅需半天。
　　金屬塑料復(fù)合瓦，按單臺年運行1200h計算，新民二級站2臺機組8副軸瓦安全運行率可提高5%，不僅使工人勞動強度有所降低，每年還能節(jié)約3.43萬元維修費^[10-11]。此外，可多抽水123.12萬m³/年，按多抽水水量的75%為斗口水量，可多收入33.24萬元水電費，多澆灌農(nóng)田440hm²（按年設(shè)計定額2100m³/hm²），按糧、經(jīng)、果1.5∶4.7∶3.8的作物比例計算，年可增產(chǎn)520萬元。
　　7　參考文獻(xiàn)
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來源：《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》2016年17期