汽轮机可倾瓦轴承油膜特性研究

为了研究汽轮机可倾瓦轴承的油膜特性,采用Pro/E建模和ANSYS模拟,选用计算三维模型的湍流SST模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,分析并比较不同瓦数可倾瓦轴承油膜流场的变化,得到可倾瓦油膜特性规律:对于某个瓦块,每个瓦块上的油膜形成一个正压极值中心,且随着瓦块数增加,极值中心向轴瓦支点处偏移,使瓦块上形成两个压力极值。瓦块温度分布较平稳,油膜出口处温升较大;随着可倾瓦瓦块数增加,油膜压力峰值逐渐减小且瓦块之间的油膜压力峰值差减小并趋于平稳,不同轴瓦间油膜温度变化较小。润滑油温升对油膜影响较大,汽轮机运行中可倾瓦四瓦轴承比较稳定,但应严格控制润滑油温升。     

可倾瓦轴承轴瓦间隙补偿方法探讨

分析发现,可倾瓦轴承装配时,轴瓦间隙减小的直接原因是压紧力引起的上轴承体变形.通过实际检测,找到两者之间的比例关系,探讨利用“间隙补偿法”保证了可倾瓦轴承轴瓦的装配间隙.     

可倾瓦轴承体加工工艺分析与改进

受材料内应力影响,可倾瓦轴承体加工后出现中分面错口、内径网度超差现象．导致装配后轴瓦间隙不一致。经过分析变形原因、多次调整加工工序与加工余量,较好地解决了轴承体加工变形问题,满足了可倾瓦轴承怵的圆度公差要求,保证了装配后可倾瓦轴承轴瓦问隙的一致性。     

乙烯气压缩机汽轮机可倾瓦温度高原因分析及对策

在单体试车时,乙烯气压缩机汽轮机驱动端的径向轴承可倾瓦块出现温度异常,温度达到102℃,危及汽轮机安全运行。通过对进油压力、进油温度分析及油压现场调节,排除外部因素（如油压和油温等对瓦块温度的影响）,确认径向轴承内部因素造成的瓦块温度异常。分析轴瓦间隙、瓦块摆动状况、瓦块厚度、瓦块磨损、喷嘴状况及瓦块油楔角对轴瓦油膜、瓦块受力、摩擦系数、热平衡等动态特性的影响,对轴瓦进行拆检、观察、对比和测量,发现瓦块喷油孔径和瓦块油楔角偏小,确认瓦块承载面油量不足是导致瓦块温度过高的根本原因。通过增大瓦块喷油嘴开孔尺寸,刮研瓦块油楔面来调整瓦面进油口深度和油楔宽度,增大油楔角,改善瓦块油膜特性和散热效果,消除瓦块温度异常,使可倾瓦实现安全、稳定运行。     

两相流中气泡含量对大型可倾瓦径向轴承性能影响的试验研究

可倾瓦滑动轴承是大型燃气轮机等旋转机械的重要部件,转子与轴瓦间隙内为复杂的油气混合两相流,其特性直接影响轴承性能.为了研究油气两相流对可倾瓦轴承性能的影响,本研究搭建了高速可倾瓦滑动轴承实验台,针对大尺寸定向润滑可倾瓦径向滑动轴承,在多载荷和多转速工况下进行不同气泡率的油气两相流试验.通过试验研究载荷、转速和两相流中气泡率对可倾瓦滑动轴承油膜压力、油膜厚度、瓦面温度和电动机功率的影响.相关试验结果有助于解释和理解空穴和贫油效应,并为优化可倾瓦轴承性能提供依据.     

运转参数对可倾瓦轴承油膜特性的影响

为了确定汽轮机运行时运转参数对汽轮机可倾瓦轴承油膜特性的影响,以四瓦可倾瓦轴承为例,采用Pro/E建模,选用湍流SST三维模型,考虑到瓦块间隙及瓦块相互之间的影响,采用ANSYS模拟出进口油压、进口油温、偏心距、轴颈转速对四瓦可倾瓦轴承油膜特性的影响。结果表明:进口油压对油膜特性影响较小,进油温度、轴颈偏心距、轴颈转速对汽轮机可倾瓦油膜特性影响较大,故在运行中应严格监控这3个参数。     

可倾瓦轴承的应用与检修

从可倾瓦轴承的应用与检修方面对其结构特点进行了阐述，并详尽介绍了可倾瓦轴承的设计方法及其制造方面的技术关键；并详尽介绍了该轴瓦间隙的测量方法以及维修与操作要求。对保证可倾瓦轴承支撑的高速转子长期平稳运行有着重要意义。     

多瓦可倾瓦径向滑动轴承热弹流润滑分析

考虑轴瓦弹性变形,建立多瓦可倾瓦径向滑动轴承热弹流润滑(TEHD)分析的数学模型,对比分析多瓦可倾瓦径向滑动轴承热流体动力润滑(THD)与TEHD模型的润滑性能差异,分析轴瓦弹性变形对轴承润滑性能的影响.结果表明,轴瓦弹性变形导致最小油膜厚度减小、流体动压力的梯度下降,但对瓦面温度的影响较小;THD模型高估了轴承的承载能力,在高速重载的场合,这种误差可能导致轴承润滑失效.因此,在滑动轴承设计中有必要考虑轴瓦弹性变形对轴承润滑性能的影响.     

支点摩擦力对可倾瓦径向滑动轴承润滑特性的影响

为了研究轴瓦支点摩擦力对其润滑性能影响,建立可倾瓦径向滑动轴承的支点摩擦力的数学模型,分析其对轴承的润滑特性,如油膜压力、厚度、摩擦阻力、功耗及轴承承载力和流量的影响,得出支点摩擦力的影响作用较大的结论,因此在设计可倾瓦径向滑动轴承的过程中,考虑支点摩擦力的影响很有必要.     

多油楔长瓦轴承修刮的改进

多油楔长瓦轴承包括长三瓦和长五瓦等自动调位轴承,通常用于磨床砂轮主轴等部位。工作时主要载荷由定位轴瓦来承受,轴承与轴颈间隙由径向移动的轴瓦来调整,轴瓦的长径比为2。我厂原来修刮轴瓦用的假轴轴颈,一般按主轴增大0.02～0.04毫米配制,这样修刮的轴瓦和主轴轴颈间隙,最小只能调整到0.025毫米左右,否则就要发热抱轴,且把轴瓦两侧面和轴颈接触的部位研坏(图1)。由于轴和轴瓦间隙不能调小,严重影响零件加工光洁度的提高。     

可倾瓦径向气体轴承间隙对其静态性能的影响

采用有限差分法求解三可倾瓦径向气体轴承静态气体润滑方程,得到了稳态时轴瓦与转子表面间的气膜压力分布;在一定静载荷下,计算了不同轴承间隙对应的转子起飞转速及相同工作转速下的最高气膜压力;分析了不同轴承间隙时,转速从起飞转速上升至工作转速过程中转子偏心率和瓦块摆角的变化。结果表明:在一定静载荷下,轴承间隙越大,轴承的最高气膜压力越小,转子的起飞转速越高,偏心率及各瓦块的摆动幅度越大。     

可倾瓦径向滑动轴承流体润滑性能分析

本文研究了可倾瓦径向滑动轴承流体润滑性能。推导了可倾瓦径向滑动轴承油膜厚度,得到可倾瓦径向滑动轴承的Reynolds方程,应用Matlab软件计算得到了油膜压力分布、油膜厚度分布,油膜承载力。计算结果表明:轴瓦的油膜压力3D分布呈现抛物面形分布,且下瓦油膜压力最大,油膜厚度最小,当偏心率较小时,承载力缓慢增大,当偏心率较大时,承载力急剧上升。该结论为轴承的设计与选用提供理论依据。     

高精度大型内球面加工装置

国产30万kW汽轮机大轴承的球面精度要求较高: Sφ880_6~( 9.05);粗糙度为Ra0.8μm。技术要求外球面(轴瓦套)与内球面(轴瓦体)接触面积不小于70％,即形状公差“圆度”;球面“面轮廓度”及球面直径的配合精度等都不得超过0.003     

基于CFD的可倾瓦轴承静动特性研究

目前对于可倾瓦轴承的静动特性研究方法,主要是先研究单块瓦片的特性,再通过瓦片子系统的叠加得到轴承整体特性,在计算中忽略了瓦间间隙及瓦块相互之间的流场影响。用瓦块独立计算模型模拟理论计算中只考虑轴瓦与轴颈间隙流场的情况,整体计算模型考虑轴承瓦间间隙的影响,在Fluent软件中计算两种模型的静动特性参数,并进行对比和分析。计算结果表明,瓦间间隙对轴承流场的影响不能忽略,尤其是在涉及温度场计算时,瓦块独立计算模型计算的结果与整体模型计算结果相差很大。     

可倾瓦轴承在DH-80空气透平压缩机的应用

分析DH—80空气透平压缩机轴承故障原因,介绍了采用可倾瓦轴承代替椭圆瓦轴承革新过程及运行经验,阐述了可倾瓦轴承更换及间隙调整方法和指标。     

轴瓦弹性变形对固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承润滑特性的影响

采用一种新型耦合算法,将有限差分法和3D有限元法综合应用于求解油膜压力和轴瓦弹性变形过程中。与其他算法相比,该算法更为科学、合理,同时具有收敛快、精度高的特点。通过对固定瓦-可倾瓦组合径向滑动轴承的研究,分析轴瓦弹性变形对油膜厚度、油膜压力、油膜承载力、摩擦阻力及轴承端泄量等润滑性能的影响。研究结果表明,在大偏心率的情况下,轴瓦弹性变形对轴承润滑性能影响较大。     

可倾瓦轴承故障模式及其故障树的定性分析

与其他轴承相比较,可倾瓦轴承具有每块瓦均可自由摆动的主要优点;因此,在现代石化企业中,可倾瓦轴承在汽轮机和压缩机等高速旋转机械中得到了广泛的应用。本文详细介绍了影响可倾瓦性能的主要因素,重点对可倾瓦轴承的故障机理进行了分析,总结了可倾瓦轴承的失效模式,并从可倾瓦轴承的故障机理及失效模式入手,根据轴承发生故障的信息,逐层分析,并绘制其故障树模型。该方法主要目的是根据故障树模型,采取有效的防范措施,以防止同类事故再次发生。     

基于空化理论的立式分块可倾瓦水导轴承静特性研究

运用三维建模软件建立水导轴承计算域,并以Schnerr-Sauer空化模型模拟分块可倾瓦水导轴承的压力及汽化分数分布,分析偏心率、油膜间隙以及轴瓦与轴颈半径的比值k对轴承静特性的影响。研究表明：油膜间隙越小、偏心率越大,轴承承载能力越大,但其汽化比例、摩擦损失也越大;同等条件下,非同心瓦轴承的承载能力优于同心瓦;当偏心率、间隙一定时,轴承有效载荷、油膜最大压力随比值k先增后减,而摩擦力始终随比值k的增加而减少,因此合理选择比值k的大小,能使承载最优,摩擦损耗减少,提高轴承运行的经济性。     

可倾瓦径向轴承间隙测量

本文详细介绍了可倾瓦轴承间隙的测量、计算方法及其推导过程。     

氨压缩机径向可倾瓦轴承性能的试验研究

在倒置式轴承试验台上，对某氨压缩机组径向可倾瓦轴承进行了试验研究，成功地测出了轴承的功耗、流量及最小膜厚等参数。结果表明，在给定工况下、控制进油温度、压力与轴承间隙，可显著改善试验轴承的性能，为该轴承的改良提供了依据。