[發明專利]用于估計渦輪機的模塊的磨損狀態的方法、模塊和渦輪機

有效

• 申請號: 201480023583.8
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN105283671B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: F.梅;S.加斯曼恩
• 申請（專利權）人: 蘇爾壽管理有限公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00;F04D15/02;G01L5/00;F16C17/06;G01M13/04;G01L5/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 佘鵬,宣力偉

技術領域

本發明涉及一種評估流體機械的組件的磨損狀態的方法，尤其是評估泵或渦輪的軸承布置的磨損狀態的方法，還涉及一種流體機械的組件以及涉及一種流體機械，尤其是泵或渦輪。

背景技術

軸承用于必須補償在特定的方向上作用的力或必須防止物體在不想要的方向上的運動的任何地方。在諸如泵或渦輪的流體機械中，在具有旋轉部件的組件中實質上使用兩種軸承，即所謂的徑向軸承和軸向軸承。

取決于子部件在操作中暴露于不同的、或多或少的強磨損機理的特定應用，通常用于流體機械的軸承在這方面常常是具有極其復雜設計的組件。這種情況適用于徑向軸承，也適用于軸向軸承。

尤其地，但不是唯一地，機械密封件以及它們的單獨部分因而是遲早會失效的磨損部分。在軸承或它們的部件（諸如密封件）的維修或替換成為必要之前，為了盡可能長地延遲所述失效并因而實現盡可能長的使用壽命，在現有技術中已知許多非常不同的措施，這些措施對于技術人員本身而言是非常熟悉的。

除用于承載徑向力的徑向軸承之外，其設計長期以來已從現有技術眾所周知的所謂的軸向傾斜瓦塊式軸向軸承同樣經常用于承載軸向力，所述徑向軸承在最簡單的情況下可以簡單地包括軸承座和能在其中旋轉的軸，其中，軸經常但并不必須能夠用軸密封件來密封，例如相對于外部大氣密封。在這方面的一般設計原理規定，在通常為金屬的承載體上以環形分組形式的多個軸承瓦塊在傾斜瓦塊式軸向軸承中繞軸承軸線布置，并且在操作狀態下被作為潤滑劑的循環流體淹沒。軸承瓦塊本身依賴于使用從而包括金屬、塑料等，并且常常具有梯形平行六面體的形狀，在其面對承載體的側面上設置有傾斜元件，軸承瓦塊被支撐在傾斜元件上。在軸承瓦塊的遠離承載體的側面上設置有止推環，軸的軸向力通過所述止推環傳遞至軸承，由此，對應的壓力負載作用于軸承瓦塊。以下將參考圖3a和圖3b更加確切地說明該設計原理。

當止推環開始旋轉時，流體的剪切發生在止推環與軸承瓦塊之間，并且止推環在軸承瓦塊上滑動。由于軸承瓦塊被支撐在傾斜元件上，所以楔形流體動力潤滑劑膜的形成導致每個軸承瓦塊的傾斜，所述楔形流體動力潤滑劑膜在軸向軸承布置的操作中是必需的組成部分。由于非常高的軸向力在這方面部分地作用，所以開始階段和停止階段對于例如泵中的傾斜瓦塊式軸向軸承而言是特別關鍵的操作范圍。在這些階段，流體動力潤滑劑膜尚未完全形成，使得止推環與軸承瓦塊在大致無流體動力潤滑的情況下相互直接接觸，并且出現磨損。

軸承瓦塊通常相對于承載體松動且離散地安裝，以避免失準并使受流體動力潤滑劑膜的形成影響的軸承瓦塊的傾斜與旋轉軸匹配。松動安裝在這方面原理上被限制成：當軸不旋轉時，軸承瓦塊必須被保持在布置內，也就是說例如軸承瓦塊相互通過柔性網連接，或者借助于緊固裝置被緊固在承載體處的溝槽中。

依賴于現場環境，具有低粘度的流體在這方面被部分地用于例如水基潤滑劑或油混合物。在該情況下，軸承瓦塊的磨損不是恒定過程，但對軸承瓦塊的損傷或破壞在高壓負載下常常在幾秒內出現。

在這方面，正如徑向軸承一樣，這樣的軸承也自然總是附加地暴露于恒定的磨損，這最終具有的結果是，即使沒有突發的災難性效應，也必須修理或替換軸承或其部分。

總之，因而能夠說，尤其地，旋轉部件或與旋轉部分接觸的那些部件是遲早會失效的磨損部分。因此，這樣的失效不會作為完全的意外出現，并因而引起對對應機器另外的部件的可能更壞的損傷，重要的是在這樣的磨損部分的最終失效之前已獲得有關對應組件的磨損狀態的信息，使得早在最終失效之前已能可靠地評估磨損狀態，并能采取預防措施。

先前從現有技術已知僅采取了很不充分的措施，以監測并評估流體機械的組件的磨損狀態，例如在操作狀態下的泵或渦輪的軸承或軸承密封件或軸承軸的磨損狀態，或者還有操作狀態下的傾斜瓦塊式軸向軸承的磨損狀態。

因而已知的是，例如通過徑向軸承的密封件，在密封件處觀察能提供對密封件或對應軸承的磨損狀態的某種認識的泄漏流動。然而，經常同樣根本不可能的是，在機器的操作期間監測該泄漏流動，或者通過觀察泄漏流動獲得的信息太模糊并且不確定，以致不能獲得有關對應部件的磨損狀態的可靠信息。