國內(nèi)大型自潤滑軸承在喜河工程中應(yīng)用
2009-03-12北京國電水利電力工程有限公司 沈健
1．工程概述
喜河水電站位于漢江上游陜西省安康市石泉縣與漢陰縣交界處，距上游已建的石泉水電站約40kM。喜河水電站是是一座以發(fā)電為主、兼有航運(yùn)等綜合效益的水電工程。
電站表孔共5孔，設(shè)置5扇弧形工作閘門，表孔每孔寬14m，表孔弧形閘門設(shè)計水位及操作水位均為正常蓄水位362.00m，閘門底坎在339.657m高程，相對堰頂?shù)?.343m，底坎水頭22.34m，閘門高度22.90m（超高為0.56m），支鉸中心高程是根據(jù)渲泄校核洪水時不沖擊支鉸的原則確定的，Z終定在355.50m高程上，面板曲率半徑為25m。閘門運(yùn)行工況除全開、全關(guān)之外，并且具備能夠局部開啟的要求。
喜河水電站位于漢江上游陜西省安康市石泉縣與漢陰縣交界處，距上游已建的石泉水電站約40kM。喜河水電站是是一座以發(fā)電為主、兼有航運(yùn)等綜合效益的水電工程。
電站表孔共5孔，設(shè)置5扇弧形工作閘門，表孔每孔寬14m，表孔弧形閘門設(shè)計水位及操作水位均為正常蓄水位362.00m，閘門底坎在339.657m高程，相對堰頂?shù)?.343m，底坎水頭22.34m，閘門高度22.90m（超高為0.56m），支鉸中心高程是根據(jù)渲泄校核洪水時不沖擊支鉸的原則確定的，Z終定在355.50m高程上，面板曲率半徑為25m。閘門運(yùn)行工況除全開、全關(guān)之外，并且具備能夠局部開啟的要求。
2．支鉸軸承的選擇
球面滑動軸承的Z大優(yōu)點(diǎn)是承載能力強(qiáng)、摩擦阻力小、自動調(diào)整能力強(qiáng)，這對大孔口弧門既便于安裝又可消除安裝中可能存在的誤差，同時也可適應(yīng)本工程表孔壩段由于跨中分縫可能對支鉸的影響。
弧型閘門為14×22.9－22.34m，閘門承受總水壓力P=4570t。
徑向荷載Fr=22850kN，軸向荷載Fa=2600kN
Fa/Fr=0.114，查表X=1.16
當(dāng)量載荷P=X.Fr=1.16×22850=26506kN
安全系數(shù)取A=1.6
Po=A.P=1.6×26506=42409.6kN<Co=56250kN
所以，選用自潤滑球面滑動軸承GEW630HSFZ5軸承滿足要求。
3．支鉸軸應(yīng)力核算
Mmax=38559375kg.cm，W=24452.5cm3
球面滑動軸承的Z大優(yōu)點(diǎn)是承載能力強(qiáng)、摩擦阻力小、自動調(diào)整能力強(qiáng)，這對大孔口弧門既便于安裝又可消除安裝中可能存在的誤差，同時也可適應(yīng)本工程表孔壩段由于跨中分縫可能對支鉸的影響。
弧型閘門為14×22.9－22.34m，閘門承受總水壓力P=4570t。
徑向荷載Fr=22850kN，軸向荷載Fa=2600kN
Fa/Fr=0.114，查表X=1.16
當(dāng)量載荷P=X.Fr=1.16×22850=26506kN
安全系數(shù)取A=1.6
Po=A.P=1.6×26506=42409.6kN<Co=56250kN
所以，選用自潤滑球面滑動軸承GEW630HSFZ5軸承滿足要求。
3．支鉸軸應(yīng)力核算
Mmax=38559375kg.cm，W=24452.5cm3
σ=1576.9kg/cm2, τ=4Q/3A=
=522.6kg/cm2
軸材料：40Cr
=522.6kg/cm2軸材料：40Cr
[σ]=320
MPa
MPa[τ]=215
MPa
4.結(jié)論
喜河電站表孔弧型閘門，自2006年7月投入運(yùn)行以來，經(jīng)歷了兩個汛期，閘門多次進(jìn)行了開啟，運(yùn)行正常。國產(chǎn)自潤滑關(guān)節(jié)軸承在水工金屬結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用已近十年的歷史，將會盡快的逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品。
MPa4.結(jié)論
喜河電站表孔弧型閘門，自2006年7月投入運(yùn)行以來，經(jīng)歷了兩個汛期，閘門多次進(jìn)行了開啟，運(yùn)行正常。國產(chǎn)自潤滑關(guān)節(jié)軸承在水工金屬結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用已近十年的歷史，將會盡快的逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品。