抽水蓄能機(jī)組導(dǎo)軸承簡(jiǎn)介

抽水蓄能機(jī)組轉(zhuǎn)速高、正反兩種旋轉(zhuǎn)方向、工況轉(zhuǎn)換多，過(guò)渡過(guò)程振動(dòng)大、結(jié)構(gòu)緊湊，導(dǎo)軸承布置困難和起動(dòng)頻繁，要求可靠性高等特點(diǎn)。導(dǎo)軸承有分塊瓦和筒式軸承。

分塊瓦一般采用非同心分塊鎢金瓦，軸瓦寬高比0.825，軸瓦面直徑與軸領(lǐng)面直徑比1.002，軸瓦的瓦間比0.75，對(duì)稱中心。

導(dǎo)軸承調(diào)整方式抗主要有三種：抗重螺栓、楔子板和加墊。抗重螺栓安裝檢修方便，加工復(fù)雜，成本高，運(yùn)行過(guò)程容易松動(dòng)，需要有效的鎖定；楔子板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝檢修方便，運(yùn)行過(guò)程變化不大，加工精度要求高；加墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，安裝難控制費(fèi)時(shí)間。

影響軸承承載能力的主要因數(shù)：瓦塊工作參數(shù)：瓦塊面積、瓦的支承位置、瓦面幾何尺寸等。油的溫度和粘度：與轉(zhuǎn)速的一次方成正比，與瓦塊單邊間隙的平方成反比。

導(dǎo)軸承的工作條件：具有足夠的油膜厚度，瓦溫不超過(guò)允許值（70℃），油路循環(huán)暢通，滿足潤(rùn)滑冷卻的要求，靜止油位不低于軸瓦高度1/2，不低于軸瓦高度1/3，油質(zhì)合格。

水輪發(fā)電機(jī)組軸系計(jì)算是指水輪發(fā)電機(jī)組的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算。通過(guò)軸系計(jì)算,可以確定導(dǎo)軸承的軸向布置位置,并且對(duì)導(dǎo)軸承的油膜剛度提出要求。

導(dǎo)軸承徑向間隙C是導(dǎo)軸承設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù),直接影響軸承的潤(rùn)滑特性。根據(jù)各大水輪發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及安全運(yùn)行的實(shí)際情況,導(dǎo)軸承徑向間隙C的值由滑轉(zhuǎn)子的半徑?jīng)Q定,取值公式為：

式中r為滑轉(zhuǎn)子半徑,

對(duì)于分塊瓦式導(dǎo)軸承,為了保證機(jī)組的安全運(yùn)行,根據(jù)機(jī)組中各導(dǎo)軸承的特性,在導(dǎo)軸承設(shè)計(jì)中,引人了間隙比的概念,間隙比的定義為:

式中n為導(dǎo)軸瓦塊數(shù)l為導(dǎo)軸瓦寬度,r為滑轉(zhuǎn)子半徑,

一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值可以確定導(dǎo)軸承的間隙比0.6-0.7為宜,根據(jù)以上公式可以計(jì)算出導(dǎo)軸瓦的寬度L,軸瓦的高度h可結(jié)合具體的導(dǎo)軸承布置空間選取與軸瓦寬度相近的數(shù)值。

對(duì)于分塊可傾瓦式的導(dǎo)軸承系統(tǒng),軸瓦內(nèi)徑并非通過(guò)滑轉(zhuǎn)子半徑加軸承徑向間隙獲得,這是因?yàn)檩S瓦內(nèi)徑的圓心和滑轉(zhuǎn)子的圓心并非同心。分塊可傾瓦式導(dǎo)軸承承載功能實(shí)現(xiàn)的機(jī)理是流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論,該理論的基礎(chǔ)是在軸瓦和滑轉(zhuǎn)子間存在楔形油膜,而當(dāng)滑轉(zhuǎn)子與軸瓦內(nèi)徑保持同心時(shí),油膜厚度一致,不能形成楔形動(dòng)壓油膜,所以軸瓦內(nèi)徑與滑轉(zhuǎn)子不能保持同心。根據(jù)相應(yīng)的理論,為了形成佳楔形油膜,軸瓦端部間隙與間隙之間的差值。一般取值為0.1-0.2C，其中C為導(dǎo)軸承徑向間隙。

利用上述參數(shù)可以判斷導(dǎo)軸承的潤(rùn)滑特性。主要參數(shù)包括導(dǎo)軸承的損耗、軸承溫升和油膜剛度等。判斷導(dǎo)軸承滑特性是否滿足設(shè)計(jì)要求,就要綜合分析導(dǎo)軸承的油膜剛度是否滿足軸系計(jì)算要求、軸承溫升是否滿足合同要求,并根據(jù)軸承損耗設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)等。設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中對(duì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以達(dá)到的設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)軸承的動(dòng)壓潤(rùn)滑是一個(gè)復(fù)雜的流、固、熱多物理場(chǎng)禍合系統(tǒng),各性能參數(shù)之間存在著非線性藕合關(guān)系,參數(shù)修正工作需要反復(fù)嘗試,并以豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)做支撐。

導(dǎo)軸承支撐方式宜采用球面支撐，保證導(dǎo)瓦徑向和切向調(diào)整靈活。同時(shí)導(dǎo)軸承瓦出廠驗(yàn)收時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面的性能試驗(yàn)和無(wú)損檢測(cè)，對(duì)于巴氏合金瓦，還應(yīng)對(duì)成品瓦的合金成分、硬度、金相組織進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。設(shè)備交貨時(shí)應(yīng)提交正式檢測(cè)報(bào)告。

來(lái)源：抽水蓄能與儲(chǔ)能技術(shù)交流

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