某反應堆屏蔽電動機為立式結構,整個轉動部件由兩個導軸承和一個下推力軸承支撐。主葉輪、輔葉輪等水力部件產(chǎn)生的軸向力、轉動部件的重力、轉動部件的浮力和電磁力等力的合力向下,殘余軸向力全部由推力軸承承受。

根據(jù)該屏蔽電機的運行工況,軸承材料采用浸漬呋喃樹脂的石墨,水潤滑。

作為滑動軸承,完好水膜的建立,能夠保證軸承的可靠性和運行壽命。采用電渦流傳感器對推力軸承水膜厚度進行測量,驗證軸承參數(shù)設計是否合理。

水潤滑特點主要是：水的粘度極低,通常是油的1/20以下,有時僅僅為油的1/130,如果按照雷諾方程,根據(jù)負荷大小求得的水膜厚度通常小于潤滑表面的微觀不平度,是不能形成流體潤滑的。但事實并非如此,由于水潤滑的特殊性,傳統(tǒng)油潤滑的許多假設不能成立。目前,系統(tǒng)的摩擦副水潤滑理論還沒有建立起來,但在某些局部領域已經(jīng)取得了一些成績。例如:適用于低粘度流體動壓潤滑的Muijderman理論等,這些理論加上傳統(tǒng)油潤滑的理論,為摩擦副水潤滑機理的全面深入研究奠定了良好的基礎。

由于水的粘度較低,水潤滑時,不再滿足雷諾方程中的“貼于界面的油層速度與界面速度相同”等基本假設,應重新推導這種狀態(tài)的基本方程,必須采用新的粘壓關系式,同時考慮固體的彈性變形和水的粘壓效應,耦合求解得到水潤滑的基本參數(shù)(包括水膜厚度),對該屏蔽電動機水潤滑軸承推力進行了實際測量,從數(shù)值上測得了最小水膜厚度。

通過軸承試驗臺架對該屏蔽電動機推力軸承水膜厚度進行了測試,摸索出了一種水潤滑軸承水膜厚度測試的方法。該推力軸承能夠形成穩(wěn)定水膜,但在低速工況運行下,水膜厚度偏小。應采取措施合理設計軸承結構參數(shù)，并合理控制推力軸承所承受的軸向力,提高推力軸承水膜厚度。