汽輪機滑動軸承的應用，13個必讀問題

1、主軸承的作用是什么?

軸承是汽輪機的一個重要組成部件，主軸承也叫徑向軸承。它的作用是承受轉子的全部重量以及由于轉子質(zhì)量不平衡引起的離心力，確定轉子在汽缸中的正確徑向位置。由于每個軸承都要承受較高的載荷，而且軸頸轉速很高，所以汽輪機的軸承都采用液體摩擦為理論基礎的軸瓦式滑動軸承，借助于有一定壓力的潤滑油在軸頸與軸瓦之間形成油膜，建立液體摩擦，使汽輪機安全穩(wěn)定地運行。

2、軸承的潤滑油膜是怎樣形成的?

軸瓦的孔徑較軸頸稍大些，靜止時，軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內(nèi)表面接觸，在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。當轉子開始轉動時，軸頸與軸瓦之間會出現(xiàn)直接摩擦。但是，隨著軸頸的轉動，潤滑油由于粘性而附著在軸的表面上，被帶入軸頸與軸瓦之間的楔形間隙中。隨著轉速的升高，被帶入的油量增多,由于楔形間隙中油流的出口面積不斷減小，所以油壓不斷升高，當這個壓力增大到足以平衡轉子對軸瓦的全部作用力時，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉動，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。

3、汽輪機主軸承主要有哪幾種結構型式?

汽輪機主軸承主要有四種:

(1)圓筒瓦支承軸承；

(2)橢圓瓦支承軸承；

(3)三油楔支承軸承；

(4)可傾瓦支承軸承。

4、固定式圓筒形支承軸承的結構是怎樣的?

固定式圓筒形支承軸承用在容量為50~100MW的汽輪機上。軸瓦外形為圓筒形，由上下兩半組成，用螺栓連接。下瓦支承在三塊墊鐵上，墊鐵下襯有墊片，調(diào)整墊片的厚度可以改變軸瓦在軸承洼窩內(nèi)的中心位置。上軸瓦頂部墊鐵的墊片可以用來調(diào)整軸瓦與軸承上蓋間的緊力。潤滑油從軸瓦側下方墊鐵中心孔引入，經(jīng)過下軸瓦體內(nèi)的油路，自水平結合面的進油孔進入軸瓦。由于軸的旋轉，使油先經(jīng)過軸瓦頂部間隙，再經(jīng)過軸頸和下瓦間的楔形間隙，然后從軸瓦兩端泄出，由軸承座油室返回油箱。在軸瓦進油口處有節(jié)流孔板來調(diào)整進油量大小。軸瓦的兩側裝有防止油甩出來的油擋。軸瓦水平結合面處的鎖餅用來防止軸瓦轉動。軸瓦一般用優(yōu)質(zhì)鑄鐵鑄造，在軸瓦內(nèi)部車出燕尾槽，并澆鑄錫基軸承合金(即巴氏合金)，也稱烏金。

5、什么是自位式軸承?

圓筒形支承軸承和橢圓形支承軸承按支承方式都可分為固定式和自位式(又稱球面式)兩種。

自位式與固定式不同的只是軸承體外形呈球面形狀。當轉子中心變化弓|起軸頸傾斜時，軸承可以隨軸頸轉動自動調(diào)位，使軸頸和軸瓦之間的間隙在整個軸瓦長度內(nèi)保持不變。但是這種軸承的加工和調(diào)整較為麻煩。

6、橢圓形軸承與圓筒形軸承有什么區(qū)別?

橢圓形支承軸承的結構與圓筒形支承軸承基本相同，只是軸承側邊間隙加大了，通常側邊間隙是頂部間隙的2倍。軸瓦曲率半徑增大。使軸頸在軸瓦內(nèi)的絕對偏心距增大，軸承的穩(wěn)定性增加。同時軸瓦上、下部都可以形成油楔（因此又有雙油楔軸承之稱）。由于上油楔的油膜力向下作用，使軸承運行的穩(wěn)定性好，這種軸承在大、中容量汽輪機組中得到廣泛運用。

7、什么是三油楔軸承?

在大容量機組中，如國產(chǎn)125MW、200MW、300MW機組都采用三油楔軸承。三油楔支承軸承的軸瓦上有三個長度不等的油楔，從理論上分析，三個油楔建立的油膜其作用力從三個方向拐向軸頸中心，可使軸頸穩(wěn)定地運轉。但這種軸承上、下軸瓦的結合面與水平面傾斜角為35度。給檢修與安裝帶來不便。從有的機組三油楔支承軸承發(fā)生油膜振蕩的現(xiàn)象來看，這種軸承的承載能力并不很大，穩(wěn)定性也并不十分理想。

8、什么是可傾瓦支承軸承?

可傾瓦支承軸承通常由3~5個或更多個能在支點上自由傾斜的弧形瓦塊組成，所以又叫活支多瓦形支承軸承，也叫擺動軸瓦式軸承。由于其瓦塊能隨著轉速、載荷及軸承溫度的不同而自由擺動，在軸頸周圍形成多油楔。且各個油膜壓力總是指向中心，具有較高的穩(wěn)定性。另外，可傾瓦支承軸承還具有支承柔性大、吸收振動能量好、承載能力大、耗功小和適應正反方向轉動等特點。但可傾瓦結構復雜、安裝、檢修較為困難，成本較高。

9、幾種不同型式的支承軸承各適應于哪些類型的轉子?

圓筒形支承軸承主要適用于低速重載轉子，常用于中小型汽輪機，壓縮機。三油楔支承軸承、橢圓形支承軸承分別適用較高轉速的輕中和中、重載轉子。可傾瓦支?軸承則適用于高轉速輕載和重載轉子。

10、推力軸承的作用是什么?

推力軸承的作用是承受轉子在運行中的軸向推力，確定和保持汽輪機轉子和汽缸之間的軸向相互位置。

11、推力軸承有哪些種類?主要構造是怎樣的?

推力軸承可以設置為單獨式，也可以和支承軸承合并為一體，稱為聯(lián)合式(推力支承聯(lián)合軸承)。按結構形狀分多顎式和扇形瓦片式，現(xiàn)在普遍采用的為扇形瓦片式。主要構造由工作瓦片、非工作?片、調(diào)整墊片、安裝環(huán)等組成。推力盤的兩側分別安裝十至十二片工作瓦片和非工作瓦片。各瓦片都安裝在安裝環(huán)上，工作瓦片承受轉子正向軸向推力，非工作瓦片承受轉子的反向軸向推力。

12、什么是推力間隙?

推力盤在工作瓦片和非工作瓦片之間的移動距離叫推力間隙，一般不大于0.4 mm。瓦片上的烏金厚度-般為1.5 mm，其值小于汽輪機通流部分動靜之間的最小間隙，以保證即使在烏金熔化的事故情況下，汽輪機動靜部分也不會相互摩擦。

13、汽輪機推力軸承的工作過程是怎樣的?

安裝在主軸上的推力盤兩側工作面和非工作面各有若干塊推力瓦塊，瓦塊背面有一銷釘孔，靠此孔將瓦塊安置在安裝環(huán)的銷釘上，瓦塊可以圍繞銷釘略為轉動。瓦塊上的銷釘孔設在偏離中心7.54 mm處，因此瓦塊的工作面和推力盤之間就構成了楔形間隙。當推力盤轉動時油在楔形間隙中受到擠壓，壓力提高，因而這層油膜.上具有承受轉子軸向推力的能力。安裝環(huán)安置在球面座上，油經(jīng)過節(jié)流孔送入推力軸承進油室，分為兩路經(jīng)推力軸承球面座上的進油孔進入主軸周圍的環(huán)形油室，并在瓦塊之間徑向流過。在瓦塊與瓦塊之間留有寬敞的空間，便于油在瓦塊中循環(huán)。推力軸承球面座上裝有回油擋油環(huán)，油環(huán)圍在推力盤外圓形成環(huán)形回油室。在工作面和非工作面回油擋環(huán)的頂部各設兩個回油孔，而且還可以用針形閥來調(diào)節(jié)回油量。在推力瓦塊安裝環(huán)與推力盤之間也裝有擋油環(huán)，該擋油環(huán)包圍住推力瓦塊，形成推力軸承的環(huán)形進油室。

來源：軸承雜志社

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