大型核电汽轮机推力轴承油膜失稳振动研究

针对某些机型核电汽轮机出现轴向振动与径向振动耦合的现象,采用大型核电汽轮发电机组推力轴承可倾瓦块模型,对运行中油膜失稳引起的自激振动进行了机理分析。通过建立转子轴向运动方程,对某650 MW核电机组启机过程中推力轴承载荷进行了测量,计算得出不同轴向载荷和推力轴承间隙比条件下的油膜刚度和阻尼,并分析了推力轴承油膜失稳引起的转子轴向自激振动的频率特点。结果表明:轴向载荷、转速和油膜阻尼是引起推力轴承可倾瓦块轴向自激振动的主要因素;减小推力轴承间隙和增大润滑油压可以抑制转子轴向自激振动。     

660MW核电汽轮机低频振动机理分析与治理

针对核电660MW汽轮机轴承低频振动问题,通过改变机组转速、功率及润滑油压等试验,分析了低频振动特征,指出转子轴向低频振动引起可倾瓦轴承低频振动。通过建立转子轴向约束简化模型,分析汽轮发电机转子轴向低频振动机理为推力轴承油膜失稳及轴向扰动力引起转子轴向低频共振,并与可倾瓦轴承油膜失稳及瓦块颤振两种故障模式进行了对比。对汽轮机转子轴向低频振动及其引起的可倾瓦轴承低频振动,提出调整推力轴承间隙的措施并消除了低频振动。     

圆形与扇形可倾瓦推力轴承的润滑性能对比试验研究

本文介绍圆形与扇形可倾瓦在推力轴承试验台上进行润滑性能对比试验的结果，并和用热弹流程序的数值计算结果进行对比分析，为圆形可倾瓦的设计提供依据。     

舰船主推力轴承设计特点

本文从螺旋桨推进特性出发,就如何选取可倾瓦推力轴承的设计点,螺旋桨和推力轴承的适配工作进行了说明和论述。并介绍了国外有关主推力轴承刚度的设计计算和试验情况。     

大型可倾瓦轴承瓦块数目对轴承静动特性的影响分析

借鉴国内外大型可倾瓦轴承设计技术特点,围绕实际大型可倾瓦轴承设计过程中急需解决的轴承温升、承载力与稳定性的设计难点与耦合问题,采用流固热耦合模型和多场分析技术,对不同瓦块数目变化下可倾瓦轴承的温度场、压力场、最小油膜厚度以及刚度、阻尼等静动特性进行计算分析,结果表明:块数目增加,可倾瓦轴承最大油膜压力和最高温度略有增加,最小有油膜厚度明显减小,导致轴承承载能力明显下降,但轴承刚度、阻尼明显增大,这对提高稳定性有利,实际中可倾瓦轴承瓦块数目的确定应根据设计要求和工况条件进行具体分析。     

局部预负荷对可倾瓦轴承性能的影响

为研究局部预负荷系数对可倾瓦轴承性能的影响,基于热弹流动力润滑理论建立了一种局部预负荷系数可变的可倾瓦轴承模型,研究了某高速燃气轮机五瓦可倾轴承的局部预负荷系数对轴承的影响。结果表明:可倾瓦轴承刚度、阻尼系数随瓦块预负荷系数的增大而增大,不同方向刚度、阻尼系数受影响程度与瓦块支点位置有关;对于局部预负荷系数变化方向上的相关瓦块,最高瓦温、瓦面最高压力随局部预负荷系数的增大而升高,最小油膜厚度的变化刚好相反,且这些瓦块受影响程度要远大于其他瓦块;局部瓦块预负荷系数增大,轴承静平衡位置向远离瓦面的方向移动,反之则向靠近瓦面的方向移动;随局部预负荷系数的增大,润滑油流量减小,轴承功耗增大。     

五瓦可倾瓦轴承-转子系统临界转速的研究

针对CAP1400常规岛给水泵轴承-转子系统模型,设计了五瓦可倾瓦滑动轴承,利用得到的轴承油膜动力特性系数来求解不同支撑工况下的临界转速,并通过给水泵热态联机试验测试轴承的振动特性.结果表明:可倾瓦轴承刚度和阻尼系数随着转速变化而呈现不同的特性;刚性支撑下的临界转速大于弹性支撑下,而“湿态”工况下水膜刚度的增加使得临界转速大于“干态”工况下,并且远大于实际运行转速;试验测得轴承垂直、水平和轴向上振幅与振动速度均满足国家标准要求.     

核电常规岛给水泵CAP1400转子动力学分析

针对常规岛给水泵CAP1400可倾瓦滑动轴承-转子系统安全、平稳运行问题,利用有限元QZ算法计算不同支撑工况下的临界转速。首先设计五瓦可倾瓦轴承,计算了轴承的油膜厚度、刚度和阻尼等非线性动力参数;其次,建立轴承-转子系统模型,采用油膜的特性数据求解可倾瓦轴承-转子系统在刚性支撑、弹性支撑以及"湿态"支撑工况下的临界转速;最后,对给水泵进行联机试验,采集不同流量工况下轴承不同方位的振动值。结果表明:可倾瓦轴承的油膜厚度在0.04-0.05 mm之间,刚度随着转速的增大而增大,而阻尼反之;刚性支撑下的临界转速大于弹性支撑,而"湿态"工况下水膜刚度的增加使得一阶临界转速在8 100-8 777 r/min之间,远大于实际运行速度;试验测得轴承垂直、水平和轴向上振动值与振动速度均满足国家标准。临界转速的计算与试验结果为CAP1400常规岛给水泵可倾瓦轴承-转子系统安全平稳地运行提供了设计依据。     

监测大型汽轮发电机组四可倾瓦轴承负荷的试验研究

讨论了支承力法（即用测力传感器直接监测大型汽轮发电机组四可倾瓦轴承负荷的方法）的原理和误差，介绍了轴承试验台结构及其测试系统，并在试验驯进行了四可倾瓦轴承负荷测试试验研究和误差分析，试验结果表明，支承力法有较高的测试精度，它的综合误差小于５％，可满足工程测试要求。     

50MW机组推力轴承的改进及运用

针对现役50MW机组推力轴承瓦温偏高现状，通过分析传统推力轴承结构，找出了轴承偏载及瓦温偏高的原因。从改进结构设计着手，推出了新型的LEG(Leading Edge Groove)推力轴承，并对LEG推力轴承和传统推力轴承性能进行了比较分析。通过LEG推力轴承和传统推力轴承的现场应用实例比较，证实了LEG推力轴承性能的优越性。     

可倾瓦轴承动态特性计算模型及方法研究

可倾瓦轴承由于具有良好的制振性及高稳定性等特征,目前被广泛应用于各种旋转机械。但由于可倾瓦轴承瓦块的摆动性,增加了系统的自由度,所以可倾瓦轴承线性动力系统的建模及计算方法较之固定瓦轴承要复杂的多。根据建模方法的不同,可倾瓦计算模型主要分为常规八系数模型、频变八系数模型、完整动力学系数模型3种。结合某引进机组大型可倾瓦轴承为研究对象,对可倾瓦轴承动态特性3种计算模型及方法进行了研究。并对计算中不计热弹变形及考虑热弹耦合效应下的轴承常规八系数动特性进行了计算,并对频变八系数模型进行了分析计算。结果表明:考虑瓦块热弹变形的可倾瓦轴承动特性系数计算结果精度较高,取消瓦块摆动频率与转子转频相同的假设的模型可望获得更高的精度。     

工业汽轮机油楔式径向轴承结构及性能分析

介绍了工业汽轮机油楔式径向轴承的结构、性能以及特点.通过对油楔式径向轴承的特性分析以及和可倾瓦轴承的比较,论述了油楔式径向轴承的优越性.总结表明,油楔式径向轴承结构简单、承载力大、运行安全可靠,在工业汽轮机领域,其使用场合远大于可倾瓦轴承.     

不同载荷状态下可倾瓦轴承低频振动分析与比较

针对大型旋转机械可倾瓦轴承低频振动问题,通过联合求解轴承润滑和瓦块动力学方程,采用数值仿真方法分析了可倾瓦轴承瓦块的颤振现象,结合汽轮发电机组上发生的2种类型失稳故障实例,分析了油膜失稳和瓦块颤振2种故障振动特征.结果表明:油膜失稳和瓦块颤振都有可能导致可倾瓦轴承出现低频振动,这2种故障模式下所出现的失稳现象很相似,频率均为低频,幅值均随转速的升高而增大,很容易混淆;可倾瓦轴承轻载时容易出现油膜失稳故障,重载时容易出现瓦块颤振现象;油膜失稳时转轴振动和轴承振动较大,瓦块颤振时转轴振动较小而瓦块振动较大.     

汽轮机推力轴承故障原因分析与处理

推力轴承作为汽轮机的关键部件,其作用在于固定转子与汽缸之间的轴向相对位置并承受剩余轴向推力。由于球面加工质量、现场装配误差和轴瓦套受力变形等原因,轴瓦体与轴瓦套球面常出现球面卡塞并使球面自位能力失效的问题。文章对某电厂600 MW火电机组推力轴承瓦温偏高的故障进行了详尽的分析,结果表明轴承球面自位能力失效是瓦温偏高的最终原因,并给出了处理及预防此类故障的措施和建议。     

四瓦可倾瓦轴承大偏心下润滑性能研究

目前对可倾瓦轴承润滑性能的研究普遍局限于轴承偏心率0~1的范围。以四瓦可倾瓦轴承为对象,研究轴承偏心率大于1,即大偏心工况下,可倾瓦轴承的润滑性能。计算某可倾瓦轴承瓦间承载下的静动特性参数并与典型瓦面承载计算结果对比分析,并针对支点系数0.5、比压为0.6MPa的实例进行具体说明。结果表明:可倾瓦轴承在常用比压下会出现轴承大偏心状态,瓦间承载下承载力、最小膜厚和油膜刚度等关键润滑性能随偏心率变化的曲线与瓦面承载下的曲线相比有明显的滞后特点。     

考虑油楔影响的推力轴承性能数值分析

建立考虑含油楔的推力轴承瓦间润滑Fluent仿真分析模型以及推力瓦数值分析方法，分析油楔宽度和高度对推力轴承承载性能的影响规律。研究表明：合理的油楔设计有利于提高推力轴承承载性能，当油楔宽度一定时，在一定范围内油楔高度对推力瓦表面压力峰值和表面温度峰值有改善作用，但并非完全正相关；当油楔高度一定时，油楔宽度与表面工作温度峰值呈现一定程度正相关，但表面压力峰值并未得到改善。基于某一型号推力轴承开展性能试验，试验结果验证了数值分析方法的准确性。     

可倾瓦轴承制造工艺研究

可倾瓦轴承以它特有的良好的抗失稳能力,已广泛应用于大型汽轮机发电机组上,对保证机组轴系稳定性特别是解决大型汽轮机组高中压转子振动问题起到了很好的作用,但可倾瓦轴承技术要求高,制造工艺复杂。文章总结了我厂及国外典型可倾瓦轴承的制造工艺技术,并对一些现场安装中出现的问题进行了分析。     

“LEG”型推力轴承在大型汽轮机组中的应用

1"LEG"推力轴承的起源在80年代初期，京士伯力公司开始开发并全面试制"LEG"型推力轴承。这种轴承不同于所有其它类型直接润滑式轴承，润滑油通过喷射管直接进人瓦块前缘处开的沟槽。纯净的冷油被直接引进一个较厚的，密度较大的，层流的动压油膜上．该动压油膜是在转动的推力盘与静止的推力瓦块之间形成的，随着推力盘的高速旋转热油被吸附在它的表面。这样由于冷油直接进入该油膜，而使得推力瓦表面巴氏合金的温度降低，因此轴承的承载能力比普通的直接润滑式轴承要高。对于这种高效的润滑油系统其耗油量比其它润滑系统的耗油量大大减少…     

关于提高可倾瓦径向滑动轴承抗振能力的探讨

作者根据多年从事可倾瓦轴承试验研究的经验与电厂服务的实践，分析了可倾瓦径向滑动轴承的振动现状，探讨了影响抗御振动能力的因素，提出了提高抗振能力的途径。     

水电机组可倾瓦导轴承动力特性系数

本文采用有限元法,利用压力参数法和偏导数法直接推求分块可倾瓦导轴承的动力特性系数。 只需求解三次线性方程组,方法简单实用。本文是研究工作的第一部分,即求解瓦块在稳定平衡位 置下的动力特性.