可倾瓦轴承设计的改进

可倾瓦滑动轴承已广泛应用于涡轮机、压缩机、机床、电动机、发电机及船舶传动、高速齿轮等高速转动机械上,其优点能保证转子的最佳稳定性。市售的这种轴承直径在12.7～227mm(0.5～50in)范围。可倾瓦轴承是通过瓦背的支点来承受载荷,因此轴的位移能与作用在轴颈的力相一致,从而避免了普通圆轴承普遍存在的任何     

圆形可倾瓦推力轴承性能的研究

圆形可倾瓦推力轴承性能的研究马希直（陕西工学院机械系７２３００３）王继志周世昌（哈尔滨电工学院）１引言流体动压推力轴承是依靠油膜在相对运动的表面间承载的一种部件。具有摩擦功耗少、承载能力大、运动平稳及使用寿命长等优点。在工业设备中经常应用的推力轴承...     

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。     

可倾瓦推力轴承系统的稳定性研究

在可倾瓦推力轴承系统中,利用薄膜压力和薄膜厚度的Taylor级数展开式,对瞬态雷诺方程进行了求解,求出了薄膜力和瓦块所受力矩的Taylor级数展开式,建立了镜板和可倾瓦自由振动时的微分方程及其特征方程,以出口处与入口处薄膜厚度的比值,外载荷、瓦块倾角、镜板速度和薄膜动力粘度等为变量,经判断霍尔维茨行列式的值大于零时,表明可倾瓦推力轴承系统具有稳定性。一旦瓦块的支点确定后,出口处入口处薄膜厚度的比值即可确定,而与其它参数无关。镜板和瓦块的运动微分方程可进行解耦合求解。     

可倾瓦轴承支点静刚度的有限元分析

可倾瓦块支点型式不同,支点的静刚度会发生变化,从而导致轴承传递到基础上的动态力发生变化。对常用的点支承、线支承、球支承等型式的可倾瓦径向滑动轴承的支点垂直静刚度进行仿真计算,分析支点型式与支点静刚度的关系。结果表明,相同直径的点支承的垂直静刚度大于线支承,而线支承的垂直静刚度大于球支承;当线支承的轴承座上的半圆面直径大于瓦块上支点的直径时,线支承的垂直静刚度会有明显的下降,并且轴承座的半圆面直径越大,刚度下降的现象越明显;当球支承的瓦块上的球窝面直径大于支点球径时,支点球径越小,刚度下降越明显。     

可倾瓦轴承瓦块背弧计算及瓦隙测量

本文推导了可倾瓦轴承瓦块背弧的计算公式,评估了瓦块背弧半径的设计偏差对轴承使用的影响程度,并提出一种瓦隙测量方法。     

考虑扰动频率的可倾瓦轴承动力学建模及数值模拟

可倾瓦轴承瓦块的摆动性增加了系统的自由度,对轴承油膜动力系数计算有很大影响,而目前的研究在计算流体动压润滑可倾瓦轴承油膜动力系数时未考虑轴颈与瓦块扰动频率的影响。针对这一问题,对考虑扰动频率的可倾瓦轴承动力学建模及动力系数计算方法进行研究,提出考虑扰动频率的可倾瓦轴承频率-缩减(Frequecy-Reduced)动力学模型,详细推导考虑扰动频率的可倾瓦轴承频率-缩减油膜动力系数矩阵形式。采用Newton-Raphson迭代法计算给定载荷和转速工况下的轴承的静平衡位置,利用有限元数值方法求解油膜刚度系数与阻尼系数。结果表明,瓦块和轴颈的扰动频率对可倾瓦动压轴承动态刚度和阻尼影响较大,随着扰动频率增大,阻尼系数的直接项增大,阻尼系数的交叉项变化不大;刚度系数的直接项数值减小,交叉项变化不大。     

动静压可倾瓦轴承支点结构的研究

在正置式试验台上测试了动静压可倾瓦轴承的瓦块摆动及振动。试验结果证明文新［2］设计的动静压可倾瓦轴承的结构是合理的，为动静压可倾瓦轴承应用提供了依据。     

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。     

可倾瓦气体动压轴承瓦背气膜影响的探讨

本文推导了可倾瓦气体动压轴承的瓦背气膜动特性系数的计算公式,并介绍限计算方法,通过计算结果分析,对弹性支在和刚怀支承的瓦块的瓦背气膜效应进行了深入探讨。     

离心压缩机可倾瓦径向轴承单块瓦更换的研究

通过对离心压缩机组用可倾瓦轴承的结构分析，运用流体动力学理论，探讨更换单块瓦的可行性，并对加氢压缩机检修中实施单块瓦更换获得成功的实例分析，得出单块瓦更换是可行的，打破了长期以来可倾瓦轴承只能整体更换，不能更换单块瓦的做法。     

可倾瓦阻尼轴承的开发和应用

为了提高压缩机转子稳定性,降低转子振动和缓解气体激振等情况的发生,在可倾瓦轴承的基础上,研究开发了可倾瓦阻尼轴承;建立了阻尼器的流固耦合力学模型,计算出瓦块支点的刚度、阻尼系数,进而得到可倾瓦阻尼轴承的总刚度和总阻尼系数,并分析转子稳定性,最后通过在产品中的实际应用,验证了可倾瓦阻尼轴承的特性,为可倾瓦阻尼轴承的设计、产品稳定性的提高提供了理论支持与实践经验。     

对称可倾瓦推力轴承的热弹性流体动力润滑

本文对对称可倾瓦推力轴承的热弹性流体动力润滑特性进行了理论分析，考察了温升、轴承零件的弹性变形和热变性，轴承前端的冲击压力、流体的惯性力等四类因素对轴承工作性能的影响。数学模型中的全部方程均用无量纲形式给出，并用数值方法求解，从而得到了给定条件下润滑油膜的压力、形状、温度、速度等的分布规律。     

基于试验数据确定可倾瓦轴承热动力分析模型温度边界

温度是可倾瓦轴承热动力性能的重要影响因素,热动力分析模型中温度边界设置是否合理,将直接影响可倾瓦轴承热动力性能分析结果的可靠性。提出一种基于试验数据确定可倾瓦轴承热动力分析模型温度边界的方法,这一方法在可倾瓦轴承结构参数确定的情况下,将入口温度视为转速、载荷、供油压力和供油温度的多元函数,通过多元函数回归法建立温度边界回归模型。通过某民用汽轮机用可倾瓦轴承的试验数据和热动力分析模型,验证了这一方法的有效性。     

可倾瓦推力轴承的线性和非线性动特性研究

建立可倾瓦推力轴承中油膜对镜板的作用力和油膜作用下可倾瓦的力矩的准静态线性和非线性动力学模型,并且通过对油膜压力进行二阶泰勒级数展开推导出４０个油膜对镜板的作用力和油膜作用于可倾瓦的力矩的线性和非线性刚度及阻尼系数,为以后进一步研究推力轴承的稳定性和动特性奠定了基础。     

300MW汽轮发电机组径向可倾瓦轴承性能研究

本文详细分析了热弹变形对轴承性能的影响，结果表明热变形对轴承性能的影响较小，而热弹变形对轴承性能的影响较大。     

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。     

可倾瓦气体轴承气膜厚度的计算和分析

研究了离心力变形、热变形、轴承偏斜以及表面粗糙度对可倾瓦气体轴承的影响,结果表明:离心力变形对空心轴影响较大,温升对轴瓦厚度影响较小,而对其名义半径和轴半径影响较大;轴承偏斜影响其安全运行;表面粗糙度也会增大最小气膜厚度。