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汽輪機(jī)軸承的分類

2018年09月19日

汽輪機(jī)的軸承的類型
汽輪機(jī)軸承有徑向軸承和推力軸承兩種。
徑向軸承是承擔(dān)轉(zhuǎn)子的重量及轉(zhuǎn)子不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力,并確定轉(zhuǎn)子的徑向位置,保證轉(zhuǎn)子中心與氣缸中心一致,以保證轉(zhuǎn)子與靜止部分間正確的徑向間隙。
推力軸承是承受轉(zhuǎn)子上未平衡的軸向推力,并確定轉(zhuǎn)子的軸向位置,以保證動、靜部分間的軸向間隙。
汽輪機(jī)徑向軸承的工作原理
徑向滑動軸承中,軸瓦內(nèi)孔直徑略大于軸徑,轉(zhuǎn)子靜止時,軸頸處在軸瓦底部,軸頸與軸瓦之間自然形成楔形間隙。如果連續(xù)向軸承間隙中供應(yīng)具有一定壓力和粘度的潤滑油,當(dāng)軸頸旋轉(zhuǎn)時,潤滑油隨之轉(zhuǎn)動,在右側(cè)的間隙中,潤滑油被從寬口帶向窄口。由于此間隙進(jìn)口油量大于出口油量,潤滑油便聚集在狹窄的楔形間隙中而是油壓升高。當(dāng)間隙中的油壓超過軸頸上的載荷時,就把軸頸抬起。軸頸被抬起后,間隙增大,油壓又有所降低,軸頸又下落一些,直到間隙中的油壓與載荷平衡時,軸頸便穩(wěn)定在一定的位置上旋轉(zhuǎn)。此時,軸頸與軸瓦完全被油膜隔開,形成了液體摩擦。

汽輪機(jī)推力軸承的工作原理
推力軸承的結(jié)構(gòu)就是在推力盤的正反面各安裝了若干推力瓦塊,靠近發(fā)電機(jī)側(cè)一般稱為工作瓦,主要承受正向軸向推力,另一側(cè)稱為非工作瓦,主要承受有時瞬時出現(xiàn)的反推力。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動后,潤滑油跟著推力盤一起轉(zhuǎn)動,進(jìn)入推力盤與瓦塊之間的間隙,當(dāng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向推力時,間隙中的油層受到壓力,并傳遞給推力瓦塊,由于推力瓦快是偏心支承的,受力產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),這樣就與推力盤之間構(gòu)成了楔形間隙;隨著汽機(jī)轉(zhuǎn)速升高,油膜建立,此時,推力盤與推力瓦塊之間完全被油膜隔開,形成了液體摩擦。

汽輪機(jī)徑向軸承的分類
目前在汽輪機(jī)中采用的軸承有圓柱形軸承、橢圓形軸承、多油楔(3-5油揳)軸承以及可傾瓦軸承等。
汽輪機(jī)徑向軸承分為固定瓦軸承與可傾瓦軸承兩類
圓柱瓦軸承:圓柱瓦軸承按支持方式可分為固定式和自調(diào)心式(又稱球面式)兩種。這種軸承加工和調(diào)整均較麻煩,一般應(yīng)用在容量不大的機(jī)組上。

橢圓瓦軸承:橢圓瓦軸承的結(jié)構(gòu)與圓柱形軸承基本相同,只是軸承側(cè)隙加大,軸瓦上、下部都可以形成油楔。由于上瓦油膜力向下作用壓低了軸心的位置,以及軸瓦的曲率半徑增大是軸瓦中心與軸承中心不重合,增大了軸頸在軸瓦內(nèi)的絕對偏心距,使偏心率增加,因此具有較好的穩(wěn)定性,主要應(yīng)用在大、中型汽輪機(jī)中。

三油楔軸承:具有較好的抗振性、穩(wěn)定性,但是它的加工制造和安裝檢修都很復(fù)雜,且其承載能力并不很大,穩(wěn)定性也不很理想,適用高速輕、中載場合下使用。
可傾瓦軸承:四塊可傾瓦軸承,瓦塊在該背部有壓向轉(zhuǎn)子的傾向,防止瓦塊的進(jìn)油側(cè)與軸頸產(chǎn)生制動的不良傾向,同時在瓦面進(jìn)油側(cè)修斜,以利潤滑油進(jìn)入瓦面。能夠承受各個方向的徑向載荷,具有較高的穩(wěn)定性,可以避免油膜震蕩的產(chǎn)生,支撐柔性好,具有很好的減振性,特別適合在高速輕載及要求振動很小的場合下應(yīng)用。

上半為圓瓦,下半由二塊可傾瓦組成的可傾瓦軸承,這種結(jié)構(gòu)的軸承的穩(wěn)定性比圓柱軸承強,承載力比一般可傾瓦軸承大,具有可傾瓦軸承對偏載和不對中敏感性較小的優(yōu)點。
目前較新型的瓦面進(jìn)油邊帶有進(jìn)油槽的可傾瓦軸承,潤滑油采用直接供油和排油的方式。每一瓦塊有一進(jìn)油槽,潤滑油在瓦面工作后直接排出,具有較小的功耗。



 

汽輪機(jī)軸承的檢修
汽輪機(jī)軸承的檢修主要包括接觸度檢查、可傾瓦軸承調(diào)整、軸承間隙測量等。
1、接觸度檢查
軸承殼體與軸承座之間的均勻接觸面積大于75%,各調(diào)整墊片與墊塊之間以及調(diào)整墊片與瓦塊之間的接觸情況均勻接觸面積大于75%,各可傾瓦塊與相應(yīng)的心軸匹配,均勻接觸面積大于80%。如果軸承處于正確的位置,則沿徑向線和軸線轉(zhuǎn)動軸承約2到4度,這個運動應(yīng)當(dāng)一步一步地進(jìn)行,每個方向只能一次移動一點點,避免快速移動,否則印痕反映不出實際的表面接觸情況。
如果修復(fù)需要很大的工作量:粗修時,打磨比修刮工作效率高。打磨時應(yīng)當(dāng)很小心地進(jìn)行以避免殼體幾何變形,這一點很重要??墒褂靡砥拜唩泶蚰デ蛎鏆んw,推薦使用的砂輪粒度為160-180。精修時推薦使用刮刀。
2、可傾瓦軸承調(diào)整的主要步驟
(1)根據(jù)轉(zhuǎn)子需要調(diào)整的數(shù)據(jù)計算出下半瓦塊調(diào)整墊片需要調(diào)整的厚度量。例如:如果要抬高轉(zhuǎn)子0.20mm,則必須把下半左右兩塊調(diào)整墊片更換成比原墊片厚0.20×0.7 = 0.14mm的墊片(通過加工備用墊片);如果要把轉(zhuǎn)子右移0.20mm,則把右下墊片磨去0.20×0.7 = 0.14mm,同時再把左下調(diào)整墊片更換成比墊片厚0.14mm的墊片(通過加工備用墊片)。
(2)下半瓦塊調(diào)整墊片的厚度改變后,為保證軸承間隙不變,應(yīng)當(dāng)相應(yīng)地改變對角方位的上半瓦塊調(diào)整墊片。例如,#3瓦塊的調(diào)整墊片增厚0.14mm,則#1瓦塊的調(diào)整墊片應(yīng)相應(yīng)地減薄0.14mm。

3、軸承間隙值的測量
對于固定瓦軸承可采用壓鉛絲或者塞尺進(jìn)行測量,對于可傾瓦軸承可采用如下方法進(jìn)行測量。先分別單獨測量轉(zhuǎn)子及軸承各零件的尺寸,并做好相應(yīng)記錄,具體步驟如下:
(1)測量轉(zhuǎn)子軸頸直徑:選擇多個位置進(jìn)行測量,取其平均值,與圖紙設(shè)計值相比,應(yīng)相符。
(2)測量軸瓦內(nèi)徑:軸瓦內(nèi)徑尺寸是由殼體內(nèi)孔尺寸減去瓦塊與墊塊及其調(diào)整墊片的總厚度值得出。

①測量殼體內(nèi)孔:殼體上下半用螺栓拼合,并按規(guī)定的力矩擰緊螺栓,然后測量分別測量#1、#3墊塊處的內(nèi)徑以及#2、#4墊塊處的內(nèi)徑。
②分別測量#1、#2、#3、#4瓦塊與其墊塊及調(diào)整墊片組合件的厚度。可將瓦塊扣放于芯軸(芯軸直徑大于或等于轉(zhuǎn)子軸頸,小于或等于瓦塊內(nèi)徑)上,用標(biāo)準(zhǔn)樣塊及靠表來測量。墊塊外表為雙圓柱面,因此測量時必須測到其最高點。
(3)根據(jù)測得數(shù)據(jù)計算軸承間隙,軸承間隙等于殼體內(nèi)徑減去瓦塊組件厚度再減去轉(zhuǎn)子軸頸。