Funcionar
Els coixinets d’empenta d’inclinació s’utilitzen per equilibrar l’empenta axial del rotor i establir un punt de referència axial fix per a l’expansió del rotor. D’aquesta manera, es garanteix que la depuració axial entre les parts rotatives i estacionàries es mantingui dins del rang de disseny.
Materials
Els coixinets d’empenta d’inclinats es componen normalment d’un suport d’acer forjat combinat amb l’aliatge de Babbitt. L’aliatge Babbitt està dissenyat per començar a fondre’s al voltant de 110 graus, que proporciona un espai de desplaçament axial addicional per al rotor, protegint -lo així dels danys de fricció seca causada per un moviment axial excessiu. Altres materials comuns són el bronze i el suport d’acer amb PTFE (politetrafluoroetilè). Les pastilles basades en PTFE tenen un coeficient de fricció baix, són adequats per a temperatures més altes, no requereixen rascar durant el muntatge i són menys propensos a fallar a causa de la pèrdua de lubricació.
Aplicació
A les turbines de vapor, s'utilitzen coixinets d'empenta d'inclinació per determinar la posició axial del rotor dins del cilindre. En condicions de funcionament normals, els coixinets d’empenta actius porten la càrrega per evitar que el rotor es desplaci cap al costat del generador. No obstant això, durant la reducció de la càrrega o el rebuig sobtat de la càrrega, el rotor pot tendir a desplaçar -se cap a l’entrada de la turbina a causa de la inèrcia. En aquests casos, les pastilles d’empenta no actives prenen la càrrega, mantenint la posició axial del rotor dins del cilindre. Aquestes pastilles d’empenta es classifiquen en pastilles d’empenta cap endavant i inversa.
En els hidro-generadors, els coixinets d’empenta d’inclinació donen suport a tot el pes del conjunt rotatiu, així com a les forces hidràuliques axials, transferint aquestes càrregues al marc del coixinet. El conjunt d’empenta inclou un coll d’empenta, placa de miralls, coixinetes d’empenta, carcassa de suport, bany d’oli i refrigerador. El collet d’empenta i la placa mirall giren amb l’eix, mentre que les coixinetes d’empenta tipus sector-en forma de sector són recolzades per la carcassa del coixinet. El bany d’oli s’omple d’oli de turbina, que serveix tant com a lubricant com a mitjà de transferència de calor. La calor generada per la fricció entre les pastilles d’empenta i la placa de miralls és absorbida per l’oli i portada per intercanviadors de calor refrigerats per aigua.
Requisits de fabricació i precisió
Els coixinets d’empenta d’empenta d’inclinació han de funcionar en condicions de lubricació d’oli fiables. El gruix mínim de pel·lícula d’oli a la vora final ha de complir les especificacions de disseny (normalment de 0,03 a 0,07 mm per a unitats grans). Per tant, la placa mirall ha de tenir una gran precisió dimensional i una baixa rugositat superficial. Qualsevol rascat, rovell o defectes a la placa del mirall pot alterar la pel·lícula de petroli i provocar danys o fallades.
La trituració de precisió de la placa del mirall i el rastreig de les pastilles d’empenta són procediments crítics. La plana de la placa del mirall normalment es requereix que estigui dins de 0,02 mm per metre, i la diferència d'alçada entre les pastilles d'empenta sol mantenir -se dins de 0,02 mm. La planitud tant de les pastilles d’empenta com de la placa mirall s’ha de combinar estretament. Si la superfície es desvia més enllà del gruix mínim de la pel·lícula d’oli, la pel·lícula d’oli es pot descompondre, donant lloc a una fricció mixta o seca, cosa que pot causar sobreescalfament o danys a la superfície.
La capacitat de càrrega del coixinet d’empenta també està estretament relacionada amb la seva planitud i contacte superficial. Una àrea de contacte més gran permet que el coixinet suporti pressions més altes. Les superfícies desiguals amb taques altes locals poden provocar concentració d’estrès i danys eventuals com la cremada de coixinet o el desgast greu.
Es tritura la placa del mirall i la rascada de les pastilles d’empenta són operacions essencials per garantir un contacte adequat, formació ràpida de pel·lícules d’oli a l’inici i un funcionament estable i fiable durant el servei.
