弹性金属塑料瓦推力轴承起动过程试验研究

在国内外推力轴承试验研究的基础上．设计制造了弹性金属塑料瓦推力轴承试验装置，设计了基于PC机的数据采集卡组建的信号采集系统的硬件系统,使用LABVIEW开发基于虚拟仪器技术的弹性金属塑料瓦的数据采集软件系统。在该试验台上进行弹性金属塑料瓦推力轴承瞬态工况下的试验研究，分析了弹性金属塑料瓦推力轴承起动过程中的润滑性能变化。     

弹性金属塑料在立式水轮发电机水导轴承中的应用研究

借助模拟试验 ,分析了弹性金属塑料瓦 (简称弹塑瓦 )的热膨胀效应。研究了以往弹塑瓦在立式水轮发电机水导轴承试验中存在的问题 ,得出热变形引起弹塑瓦产生边缘效应或波浪效应是导致烧瓦的主要原因。在试验基础上 ,提出了一种多段月牙楔螺旋承重面弹塑瓦瓦面设计技术 ,并在四川南桠河电厂立式水轮机水导轴承上进行了工况运行试验 ,结果证实该设计是可行的 ,不仅解决了烧瓦问题 ,而且改善了发电机的工作状态。这一研究为弹塑瓦在水导轴承中应用提供了宝贵的经验     

弹性金属塑料瓦推力轴承润滑性能分析

本文利用三维热弹动力润滑理论和有限元分析模型对大型水电站弹性金属塑料瓦推力轴承的弹流动压润滑性能进行了研究，提出了设计塑料瓦时应注意的问题，并将塑料瓦推力轴承的某些性能与钨金瓦做了分析比较。     

大型水轮发电机弹性金属塑料瓦推力轴承技术

介绍了大型水轮发电机弹性金属塑料瓦推力轴承的优点，热弹流润滑性能分析方法和设计技术，并推导了考虑润滑影响的弹性金属塑料瓦推力轴承的雷诺方程。     

国内外弹性金属塑料瓦轴承的研究现状

弹性金属塑料瓦是一种新型轴承材料,已在大中型水力发电设备中得到应用,解决了许多关键技术问题,取得了大量的研究成果。本文主要综述了近十几年来国内外在弹性金属塑料瓦润滑性能,工业应用及其相关领域的研究进展。针对弹性金属塑料瓦瓦面材料不同于金属材料的特点,提出了弹性金属塑料瓦在设计理论和实际应用方面进一步研究的课题。     

巨型水轮发电机塑料瓦推力轴承研究

分析1000 MW水轮发电机小支柱双层塑料瓦推力轴承的热弹性流体动力润滑性能,并对推力轴承性能的计算结果和测量结果进行对比分析。分析结果表明,计算结果和实测的结果吻合。小支柱双层塑料瓦可有效地控制瓦的热弹变形,提高推力轴承性能。在780 MW溪洛渡机组上的应用表明,塑料瓦推力轴承可用于巨型水轮发电机组。     

弹性金属塑料瓦径向滑动轴承启动过程热弹流分析

研究了采用弹性金属塑料轴瓦时径向滑动轴承的瞬态润滑特性。建立了该轴承的三维热弹流模型，通过数值求解对比了启动过程中采用弹性金属塑料轴瓦和金属材料轴瓦时油膜和轴瓦的瞬态温度场分布、轴瓦的热弹变形量，以及转子轴心轨迹。结果表明，在启动初期弹性金属塑料瓦径向滑动轴承的瓦体温度要高于金属瓦，转子偏心率也要大于采用金属瓦时的偏心率；因润滑油在弹性金属塑料瓦径向滑动轴承轴瓦表面存在一定的滑移速度，随着油膜边界滑移作用的出现，采用弹性金属塑料瓦径向滑动轴承时的油膜温度最终低于采用金属瓦时的温度，且转子的偏心率也最终小于采用余属瓦的偏心率。     

圆形可倾瓦与扇形瓦推力轴承性能的比较

应用有限元程序分别对圆形瓦和扇形瓦推力轴承在中心支承条件下的性能进行了计算。并根据计算结果对两种瓦形的轴承性能作了比较。其结果和实验结论比较一致。最后得出圆形瓦轴承比扇形瓦轴承在某些方面有一定的优越性。     

利用边界层理论确定弹性金属塑料瓦油膜能量方程的进油温度边界条件

针对推力轴承的基本结构,利用边界层理论确定弹性金属塑料瓦（EMP瓦）油膜能量方程的进油温度边界条件,结合“三峡推力轴承方案”中EMP瓦推力轴承数据,分析考虑热边界层对进油温度影响时,EMP瓦推力轴承润滑性能的变化情况。计算结果表明：考虑热边界层对进油温度的影响时,进油平均温度和最高油膜温度均有所升高,最大压力也有所增加,最小油膜厚度、流量及功耗都有所下降,说明热边界层对推力轴承的润滑性能产生了一定的影响。     

弹性金属塑料推力瓦的研制

弹性金属塑料推力瓦具有使用温度范围广,摩擦系数小等特点。通过选定改性聚四氟乙烯瓦面,攻克塑料瓦面与瓦坯的钎焊,塑料瓦面的磨削,进、出油边的设计等难关,试制成功弹性金属塑料推力瓦。试运行数据表明,塑料瓦的温升比轴承合金瓦低3～5℃。     

弹性模量对塑料瓦推力轴承润滑性能的影响

弹性金属塑料瓦(EMP瓦)压缩弹性模量是一复合弹性模量,并不像金属材料那样是一个常数,而是随压力增大而逐渐增大。结合"三峡推力轴承方案"中EMP瓦推力轴承数据,从理论上计算了EMP瓦压缩弹性模量的变化对推力轴承润滑性能的影响,从而对EMP瓦压缩弹性模量允许的变化范围有所了解。计算结果表明:压缩弹性模量的变化对最小油膜厚度、最高油膜温度和最大压力有一定的影响,而对功耗影响不大。     

Some observations on the surface and subsurface features of failed babbitt pads

Surface and subsurface details are presented of tin-based babbitt bearing pads which have failed due three different causes; through electrical pitting in the thrust pads, thermal fatigue in a tilting pad journal bearing, or cavitation in the thrust pads. Other associated defects in these pads are also highlighted. The microscopic details of the pits reveal the different features of electrical pitting and cavitation. Thermal fatigue produces initiation of cracks and final debonding of babbitt. It has also been found that high temperature in the mating surfaces of the bearing pads during sliding causes concentration of SbSn cuboids and Cu₆Sn₅ needles in the surface zone.     

Hydrodynamic Performance of a Thrust Bearing with Micropatterned Pads

The primary objective of this study was to investigate the influence of surface texturing on hydrodynamic lubrication of tilting-pad thrust bearings in terms of bearing power loss, operating temperature, and oil-film thickness. For this purpose, the working faces of six thrust pads from a 228.6-mm-outer-diameter bearing were textured. The textured surface consisted of a system of crossing channels of less than 10 μm in depth. Tests were conducted with a VG68 mineral turbine oil supplied to the bearings at a constant temperature of 50°C and flow rate of 15 L/min. The following parameters were measured: frictional torque, pad and collar temperatures, oil-film thickness, and pressure profiles along two circumferential lines. No significant change in collar and pad temperature could be observed when the patterned bearing was used. However, the textured bearing showed a tendency to exhibit lower power loss especially when an optimum oil flow supply rate was used. At the same time, inlet and outlet film thicknesses for the patterned bearing showed larger values than those obtained during tests on the plain babbitt pads.     

A FEM approach to simulation of tilting-pad thrust bearing assemblies

Finite-element method (FEM) modelling is applied to analysis of the performance of hydrodynamic tilting-pad thrust bearing assemblies. A 3D model of the bearing assembly that includes the bearing pad and shaft is used to assess the influence of operating conditions on bearing parameters such as temperature and oil film distributions across the pads. The model is first applied to the investigation of a spherically pivoted-pad. Through comparison with results from experiments carried out on just such a bearing, good correlation between the model and experimental results is found for maximum oil film temperature, pressure distribution and thickness. The model is then applied to the examination of a bearing having spring-supported babbitt pads. The effect of different oil types on a spring-supported thrust bearing is analysed. Further application of the model to investigate the same spring-supported pad, this time with a resilient surface coating, is discussed.     

弹性金属塑料轴瓦压缩性能的实验研究

弹性金属塑料轴瓦是大型水轮发电机推力轴承的关键性部件，其性能的好坏直接影响到整个系统运行的动态品质。本文通过对金属塑料轴瓦实际模型的压缩性能进行实验研究，发现其压缩弹性模量与巴氏合金轴瓦等金属材料者不同，不是一个固定的常数，而是随着压力的增大，其弹性模量也逐渐地增大。     

弹性金属塑料瓦的导热系数确定及导热性能分析

利用平板导热仪对弹性金属塑料瓦实际模型的导热系数进行了测定 ,并根据模型的结构参数及热力学原理进一步确定了弹性金属塑料层及金属弹性层的导热系数 ,同时结合真机运行的实际情况对瓦面温度及瓦体温度进行分析。其结果对弹性金属塑料瓦的设计和制作具有指导意义。     

微位移驱动器在止推油膜轴承中的应用

针对止推油膜轴承的偏载问题,研究了微位移驱动器在止推油膜轴承中的应用。通过理论计算得到油膜厚度、压力和温度分布,分析了止推轴承油膜厚度的变化对载荷与温度的影响。设计了一种超磁致伸缩微位移驱动器微位移驱动器,并建立了杠杆试验机测试其静态位移输出特性,证实超磁致伸缩微位移驱动器具有与润滑膜厚同一数量级的位移输出,可应用于止推轴承油膜间隙的主动调节,均衡瓦块间载荷并降低温升。利用超磁致伸缩微位移驱动器微位移驱动器设计了一种新型结构的可自动调节间隙的止推油膜轴承,并建立了用于测试该新型轴承的止推轴承实验台。