核反应堆主冷却剂泵电机主推力轴承失效分析

针对核反应堆主冷却剂泵三种典型惰转工况,利用流体力学、摩擦学基本原理计算出各工况中主推力轴承最小油膜厚度的变化情况;对比分析轴承温升和摩擦因数辅助判断各时段轴承的摩擦状态。通过对比分析得出结论:当主泵转速高于安全转速621 r/min或惰转时间低于23 s时,轴承始终处于较理想的润滑状态;主泵转速低于危险转速88.96 r/min时,轴承润滑状况恶化,磨损失效风险增大。采用变化分析法得出轴承无顶轴油惰转失效的根本原因是顶轴油管路功能部分失效,并对当前采取的改进措施进行分析评估,为该型主泵顶轴油管路的进一步改进及惰转运行操作提供了理论依据。     

百万千瓦轴封式核主泵推力轴承失效研究

选取主泵三种典型惰转工况,利用流体力学、摩擦学基本原理计算出各工况中主推力轴承最小油膜厚度的变化情况;并对比分析轴承温升辅助判断各时间段内轴承的摩擦状态。通过对比分析得出结论:当主泵转速高于安全转速621 r/min或惰转时间低于23 s时,轴承一直处于较理想的润滑状态;主泵转速低于危险转速88.96 r/min时,轴承润滑状况恶化,磨损失效风险增大。采用变化分析法得到轴承无顶轴油惰转失效的根本原因是顶轴油管路功能部分失效,并对当前采取的改进措施进行分析评估,为该型主泵顶轴油管路的进一步改进及惰转运行操作提供了理论依据。     

可倾瓦推力轴承惰转过程的最小膜厚预测方法

为建立可倾瓦推力轴承惰转过程中最小油膜厚度的预测方法,依据核主泵推力轴承的实际工作情况,基于雷诺方程的自编程序,分别进行热态和冷态下主、副轴瓦润滑性能参数的计算与数值模拟分析,提出可倾瓦推力轴承的最小油膜厚度的理论拟合公式,并对最小膜厚的计算值和拟合值进行对比和分析。结果表明：随着转速降低,主轴瓦的最小膜厚单调减小,副轴瓦的最小膜厚先增加后减小;主、副轴瓦最小膜厚的计算值可以和拟合值较好地对应,验证了理论拟合公式的可靠性。提出的理论拟合公式可以通过额定转速下的最小膜厚计算结果预测多种工作条件下的最小油膜厚度,为主泵惰转的安全性提供重要参考。     

C534J型立车改装成静压轴承和静压导轨

我厂的C534J型立车是50年代末的产品,经多年使用,精度较差。鉴于我厂生产中的需要,把工作台底座导轨和主轴轴承改装为静压结构。该机床改装前的结构:(1)工作台底座平面圆导轨为动压滑动导轨;(2)工作台主轴轴承结构是双列向心短圆柱轴承和单向推力球轴承。以上结构均由单独电动机驱动齿轮油泵进行循环润滑。一、改装后的结构 (1)静压油路系统见图1:在电机2工作下,油泵3把油箱中的油通过滤油网1吸入并压出,系统压力油由溢流阀4进行调整。油液经单向阀5、隙缝式滤油器6、纸质滤油器7、滑阀9以及反馈薄膜13分两路供给工作台底座静压平面圆导轨及主轴静压轴承。用20号液压油,油箱容量为380公斤,工作台浮起     

螺旋式叶轮及导叶的水力设计及性能试验研究

螺旋式叶轮是立式泵用大推力油轴承组件中的关键部件,叶轮运转时,驱动轴承的润滑油系统中的润滑油循环流动,为主推力瓦、副推力瓦与推力盘之间提供所需的润滑油,使其形成油膜,避免发生干摩擦而损坏轴承,同时带走轴承产生的热量以冷却轴承。通过叶轮及导叶的设计及试验研究,利用试验装置测试水力性能,并考虑不同温度下因黏度发生变化而对性能产生的影响。经过对试验结果的分析,证明水力特性满足推力轴承对润滑油系统的运行要求。     

屏蔽式核主泵水润滑可倾瓦推力轴承推力盘的离心效应

屏蔽式核主泵避免了动密封问题,同时主泵中水润滑可倾瓦推力轴承有着尺寸大、推力盘转动惯量高、离心效应明显的特点。针对主泵中推力盘的结构特点及工况条件,基于有限元分析方法,建立考虑推力盘离心变形的可倾瓦推力轴承多场耦合计算模型。基于推力盘变形独立性探索了推力盘装配结构中两个关键间隙的设计参数:内轮毂端面与端面板直接接触,外套环与端面板之间留有间隙,屏蔽套与外套环之间应至少预留1.74 mm的间隙;探讨了推力盘装配结构对离心变形的影响:低转速下可倾瓦轴承可通过瓦块倾斜补偿推力盘变形,转速大于3600 r/min时推力盘变形迅速增大,极大增加润滑失效可能性;分析计算了不同结构尺寸下离心变形对推力轴承工作性能的影响:飞轮内轮毂凸沿外径的合理尺寸范围为0.63~0.67 m。     

核主泵无顶油惰转推力轴承磨损研究

本文介绍了核主泵在无高压油顶起推力轴承推力瓦的工况下,惰转停机过程推力轴承的磨损规律研究。基于雷诺方程分析,推力轴承流体动压润滑的油膜压力及油膜厚度变化规律,惰转停机过程分为流体动压润滑阶段、不连续流体动压润滑阶段和边界润滑阶段。核电厂全厂断电(SBO)工况下,核主泵无高压油轴承顶起系统对于选用传统的金属材料摩擦副推力轴承会有较大磨损概率,因此应采取必要措施确保核电站的运行经济性和可靠性。本文提出了轴封式核主泵用油润滑双向推力轴承所采用的新型自润滑复合材料摩擦副,从根本上解决SBO工况下推力轴承摩擦副的磨损,停机后可以再次启动核主泵并稳定运行。     

斜轴式轴向柱塞泵轴承结构初析

随着斜轴式轴向柱塞泵和斜轴式轴向柱塞马达(以下简称斜轴泵)工作压力的不断提高,斜轴泵的关键环节——主轴支承部分的工作寿命将直接影响斜轴泵本身的工作寿命。为了提高斜轴泵的工作可靠性,对斜轴泵主轴支承部分进行研究分析,改进结构提高性能是非常必要的。本文就斜轴泵主轴支承部分的典型结构、影响轴承寿命的若干因素以及如何保证成对使用的向心推力轴承受力均匀等进行初步分析。一、斜轴泵主轴支承轴承的基本类型及其组合型式由于斜轴泵转速和压力较高,并且受泵的体积限制,主轴支承轴承相互的间距不能过大,所以主轴支承轴承所承受的负荷一般都很大。目前在斜轴泵主轴支承中应用较多的滚动轴承有:向心球轴承、向心圆柱滚子轴承、向     

某核电主泵惰转期间推力轴承承载能力研究

基于雷诺润滑理论对某核电主泵推力轴承进行了数学建模,采用有限差分法求解并编制了数值计算程序。基于水推力分析,得到了该核主泵轴向力随转速的变化规律。利用程序对该核主泵惰转期间推力轴承的动态承载能力进行了分析,得到了惰转过程中最小油膜厚度、最高温度等参量的变化情况,为研究该主泵能否安全惰转提供了参考。     

小破口失水工况下屏蔽泵轴系动力学分析

以屏蔽式核主泵的主要设计参数为依据,在对屏蔽式核主泵合理简化的基础上进行水力设计与三维模型建立。采用计算流体力学软件(CFX)对正常工况下、进口段小破口失水工况下和出口段小破口失水工况下的屏蔽式核主泵流场进行数值分析,计算叶轮受力与变形。将叶轮受力作为屏蔽式核主泵谐响应分析的输入载荷,分析屏蔽式核主泵轴系的振动情况。计算结果表明:由于进口段破口导致冷却剂流失,叶轮受力、核主泵轴系振幅大幅减小;出口段破口导致核主泵流量短时间内增加,致使叶轮受力略有增加,核主泵轴系振幅最大值仅有小幅增大。     

轴承视油杯断流处理

汽轮发电机组大都在轴承壳体上安装了便于工作人员监视轴承回油情况的视油杯,用以帮助监督、判断轴承工作情况是否正常。 我厂Ｎｏ．３机组有一部轴承,在低转速（开机或停机）时,视油杯中油流情况清晰可辨,但在较高转速（工作转速）时,视油杯中却不见油流。原因分析如下。 １．轴承顶间隙和两侧间隙过大,因而耗油量多,泄压快,回油从轴承两端相对开阔的间隙中捷径流回油室。因此,需要一定压头方能使流经视油杯的油路不出现断流。 ２．机组转速较高时,轴承回油量大,流速高,形成一定的射流抽吸作用,使轴承回油压力降低。加之回油…     

挖掘机不同液压系统的节能效果

1.中心开式负荷传感系统原理图1表明中心开式负荷传感液压系统(OLSS)的原理。图2是主泵工作的特性曲线,泵在一定转速下,工作点无论在哪条曲线上,它的纵、横坐标分别是压力和流量,两者的乘积就是功率。图1中所表示的操纵阀是大为简化了的多路阀示意图,它由先导或机械手柄、踏板控制其开度。阀芯在中位时,其中心油路是开放的,主泵回油从此通过,故称之为"中心开式"。手柄、踏板开度增大     

多瓦预载荷调整对核主泵轴系临界特性的影响

针对高可靠性立式轴系的横向振动问题,以四瓦水润滑导轴承为研究对象,以多瓦预载荷调整为出发点,分析预载荷系数对导轴承静动特性的影响,同时采用模态分析方法计算2种典型瞬态工况下核主泵轴系的一阶弯曲临界转速及模态振型。结果表明:随着预载荷系数的增大,叶轮和下飞轮处的弯曲程度减小,轴系的临界转速升高;当预载荷系数超过0. 4时,临界转速急剧增大,范围迅速减小。     

基于CFD的水轮发电机组推力轴承油膜温度研究

为研究某水轮发电机组推力轴承的油膜润滑及冷却情况,建立推力轴承数值模拟计算模型,分析轴承温度和压力分布,基于流固耦合方法计算轴瓦变形情况。结果表明：该推力轴承轴瓦变形量极小,可以忽略其对轴承安全运行的影响;但该推力轴承在轴瓦外径处最大温度已超出安全运行范围,而且高温区域面积较大,影响轴承安全运行。基于正交试验方法,分析主要运行参数对推力轴承温度的影响程度。结果表明：进油压力对轴承温度影响最大,其次是进油温度,镜板转速对轴承温度的影响很小;随着润滑油进油压力和进油温度增加,推力轴瓦温度会随之上升,而随着镜板转速的增加,推力轴瓦温升减小。通过极差分析得到推力轴承最优工况组合,对于水轮发电机组的安全稳定运行有着一定的指导意义。     

AP1000主泵启停期间轴向力辅助平衡方法研究

AP1000核电厂采用屏蔽泵作为主泵。为解决主泵启停期间下推力轴承及下推力盘受力较大的问题,同时尽可能减少轴承干摩擦时间,在不对现有主泵做任何改造的条件下,设想使用一外设装置通过主泵下部充排水管嘴将高压水注入主泵转子与定子之间的腔室,在主泵加速至某一转速前维持轴承水压力高于一回路压力,利用水压为转子提供向上的推力,进而辅助平衡主泵启停期间的轴向力,以进一步提高设备可靠性。经计算当压差约为2.93 MPa时,相对一回路呈高压状态的轴承水提供的推力即约等于转子重力。最后从对主泵内部冷却、一回路的影响等方面进一步分析了该方法的可行性。     

双吸离心泵转子动态变形计算分析

以单级双吸离心泵为研究对象,分析计算叶轮口环间隙处的压降、主轴上的作用力、变形及其影响。与传统设计法的不同在于充分考虑了双吸离心泵蜗壳造成的轴向力,为防止水泵运行过程中因主轴挠度过大而发生叶轮口环磨损或口环咬死现象,在兼顾叶轮口环间隙和泵效率的情形下,在泵填料腔前设置水导轴承,并通过主轴挠度和临界转速计算,分析水泵运行状态和可靠性。     

百万千瓦核电厂主泵推力轴瓦异常磨损原因分析与优化改进

某核电厂主泵在进行调试试验过程中,三台主泵主推力瓦在无顶轴油惰转期间轴瓦温度出现高报警后停泵,经解体检查发现主瓦表面出现异常磨损。本文对主泵轴承室及润滑油回路的结构与功能进行阐述,对主瓦异常磨损的原因从轴向载荷、最小油膜厚度、推力瓦表面质量等几个方面进行了分析,同时给出优化改进措施以提高主泵的运行安全性和可靠性。     

高压腔涡旋压缩机曲轴油路流场分析

涡旋压缩机曲轴油路压降是影响压缩机供油系统高效运行的关键,油路压降太大会使背压过小,从而导致压缩机动静涡旋盘之间发生端面泄漏;油路压降太小则会使背压过大,加剧动静涡旋盘之间的摩擦磨损。针对此问题,通过理论计算和数值模拟,研究了油道直径、润滑油温度、主轴转速、润滑油流量、曲轴油道缓弯管角度、油道偏心距等参数对压降的影响,并分析了曲轴油路的流场变化。结果表明油道直径和润滑油流量对压降变化影响最大,增加油道直径可使压降最高降低81.1%,减小润滑油流量可使压降最高降低90.29%,润滑油温度对压降的影响次之,压缩机主轴转速、曲轴油道缓弯管角度和油道偏心距对其影响最小。     

润滑油水侵对动压可倾瓦推力轴承润滑性能的影响*

针对核主泵、船用轴系等特定工况下推力轴承润滑油的进水问题,以46润滑油和68润滑油为例研究润滑油水侵对推力轴承润滑性能的影响。通过黏度测试获得润滑油中水分质量分数为0、0.5%、1.0%时的运动黏度,采用黏温曲线对润滑油含水前后的动力黏度进行表征。将润滑油的黏温关系代入推力轴承的润滑计算当中,获得不同含水量下轴承的最小油膜厚度、温升、流量及功耗等静态特性参数,并分析含水量对推力轴承起飞转速的影响。研究结果表明：润滑油含水后对最小油膜厚度和功耗影响较大,对温升和流量影响较小;随着润滑油含水量的增加最小油膜厚度和功耗均降低,而温升增大,流量减小;使用2种润滑油在不含水和水分质量分数为0.5%时的起飞转速都在50 r/min以下,水分质量分数为1.0%时起飞转速都在50 r/min以上,表明随着含水量的增加起飞转速增大。     

百万千瓦核主泵副推力瓦异常磨损浅析与改进

某1000MW核电站反应堆冷却剂泵调试期间,在一回路压力为2.80 MPa启动时反应堆冷却剂泵(简称主泵,下同)温度出现异常升高,解体检查发现副推力瓦已出现异常磨损。本文对主泵轴承室结构进行介绍,重点对副推力瓦异常磨损原因进行了排查分析。并给出了改进措施,为同类型泵提供了一定的参考经验。