汽轮机滑动轴承的应用，13个必读问题

发布时间：2024-06-20

1、主轴承的作用是什么?

轴承是汽轮机的一个重要组成部件，主轴承也叫径向轴承。它的作用是承受转子的全部重量以及由于转子质量不平衡引起的离心力，确定转子在汽缸中的正确径向位置。由于每个轴承都要承受较高的载荷，而且轴颈转速很高，所以汽轮机的轴承都采用液体摩擦为理论基础的轴瓦式滑动轴承，借助于有一定压力的润滑油在轴颈与轴瓦之间形成油膜，建立液体摩擦，使汽轮机安全稳定地运行。

2、轴承的润滑油膜是怎样形成的?

轴瓦的孔径较轴颈稍大些，静止时，轴颈位于轴瓦下部直接与轴瓦内表面接触，在轴瓦与轴颈之间形成了楔形间隙。当转子开始转动时，轴颈与轴瓦之间会出现直接摩擦。但是，随着轴颈的转动，润滑油由于粘性而附着在轴的表面上，被带入轴颈与轴瓦之间的楔形间隙中。随着转速的升高，被带入的油量增多,由于楔形间隙中油流的出口面积不断减小，所以油压不断升高，当这个压力增大到足以平衡转子对轴瓦的全部作用力时，轴颈被油膜托起，悬浮在油膜上转动，从而避免了金属直接摩擦，建立了液体摩擦。

3、汽轮机主轴承主要有哪几种结构型式?

汽轮机主轴承主要有四种:

(1)圆筒瓦支承轴承；

(2)椭圆瓦支承轴承；

(3)三油楔支承轴承；

(4)可倾瓦支承轴承。

4、固定式圆筒形支承轴承的结构是怎样的?

固定式圆筒形支承轴承用在容量为50~100MW的汽轮机上。轴瓦外形为圆筒形，由上下两半组成，用螺栓连接。下瓦支承在三块垫铁上，垫铁下衬有垫片，调整垫片的厚度可以改变轴瓦在轴承洼窝内的中心位置。上轴瓦顶部垫铁的垫片可以用来调整轴瓦与轴承上盖间的紧力。润滑油从轴瓦侧下方垫铁中心孔引入，经过下轴瓦体内的油路，自水平结合面的进油孔进入轴瓦。由于轴的旋转，使油先经过轴瓦顶部间隙，再经过轴颈和下瓦间的楔形间隙，然后从轴瓦两端泄出，由轴承座油室返回油箱。在轴瓦进油口处有节流孔板来调整进油量大小。轴瓦的两侧装有防止油甩出来的油挡。轴瓦水平结合面处的锁饼用来防止轴瓦转动。轴瓦一般用优质铸铁铸造，在轴瓦内部车出燕尾槽，并浇铸锡基轴承合金(即巴氏合金)，也称乌金。

5、什么是自位式轴承?

圆筒形支承轴承和椭圆形支承轴承按支承方式都可分为固定式和自位式(又称球面式)两种。

自位式与固定式不同的只是轴承体外形呈球面形状。当转子中心变化弓|起轴颈倾斜时，轴承可以随轴颈转动自动调位，使轴颈和轴瓦之间的间隙在整个轴瓦长度内保持不变。但是这种轴承的加工和调整较为麻烦。

6、椭圆形轴承与圆筒形轴承有什么区别?

椭圆形支承轴承的结构与圆筒形支承轴承基本相同，只是轴承侧边间隙加大了，通常侧边间隙是顶部间隙的2倍。轴瓦曲率半径增大。使轴颈在轴瓦内的绝对偏心距增大，轴承的稳定性增加。同时轴瓦上、下部都可以形成油楔（因此又有双油楔轴承之称）。由于上油楔的油膜力向下作用，使轴承运行的稳定性好，这种轴承在大、中容量汽轮机组中得到广泛运用。

7、什么是三油楔轴承?

在大容量机组中，如国产125MW、200MW、300MW机组都采用三油楔轴承。三油楔支承轴承的轴瓦上有三个长度不等的油楔，从理论上分析，三个油楔建立的油膜其作用力从三个方向拐向轴颈中心，可使轴颈稳定地运转。但这种轴承上、下轴瓦的结合面与水平面倾斜角为35度。给检修与安装带来不便。从有的机组三油楔支承轴承发生油膜振荡的现象来看，这种轴承的承载能力并不很大，稳定性也并不十分理想。

8、什么是可倾瓦支承轴承?

可倾瓦支承轴承通常由3~5个或更多个能在支点上自由倾斜的弧形瓦块组成，所以又叫活支多瓦形支承轴承，也叫摆动轴瓦式轴承。由于其瓦块能随着转速、载荷及轴承温度的不同而自由摆动，在轴颈周围形成多油楔。且各个油膜压力总是指向中心，具有较高的稳定性。另外，可倾瓦支承轴承还具有支承柔性大、吸收振动能量好、承载能力大、耗功小和适应正反方向转动等特点。但可倾瓦结构复杂、安装、检修较为困难，成本较高。

9、几种不同型式的支承轴承各适应于哪些类型的转子?

圆筒形支承轴承主要适用于低速重载转子，常用于中小型汽轮机，压缩机。三油楔支承轴承、椭圆形支承轴承分别适用较高转速的轻中和中、重载转子。可倾瓦支?轴承则适用于高转速轻载和重载转子。

10、推力轴承的作用是什么?

推力轴承的作用是承受转子在运行中的轴向推力，确定和保持汽轮机转子和汽缸之间的轴向相互位置。

11、推力轴承有哪些种类?主要构造是怎样的?

推力轴承可以设置为单独式，也可以和支承轴承合并为一体，称为联合式(推力支承联合轴承)。按结构形状分多颚式和扇形瓦片式，现在普遍采用的为扇形瓦片式。主要构造由工作瓦片、非工作?片、调整垫片、安装环等组成。推力盘的两侧分别安装十至十二片工作瓦片和非工作瓦片。各瓦片都安装在安装环上，工作瓦片承受转子正向轴向推力，非工作瓦片承受转子的反向轴向推力。

12、什么是推力间隙?

推力盘在工作瓦片和非工作瓦片之间的移动距离叫推力间隙，一般不大于0.4 mm。瓦片上的乌金厚度-般为1.5 mm，其值小于汽轮机通流部分动静之间的最小间隙，以保证即使在乌金熔化的事故情况下，汽轮机动静部分也不会相互摩擦。

13、汽轮机推力轴承的工作过程是怎样的?

安装在主轴上的推力盘两侧工作面和非工作面各有若干块推力瓦块，瓦块背面有一销钉孔，靠此孔将瓦块安置在安装环的销钉上，瓦块可以围绕销钉略为转动。瓦块上的销钉孔设在偏离中心7.54 mm处，因此瓦块的工作面和推力盘之间就构成了楔形间隙。当推力盘转动时油在楔形间隙中受到挤压，压力提高，因而这层油膜.上具有承受转子轴向推力的能力。安装环安置在球面座上，油经过节流孔送入推力轴承进油室，分为两路经推力轴承球面座上的进油孔进入主轴周围的环形油室，并在瓦块之间径向流过。在瓦块与瓦块之间留有宽敞的空间，便于油在瓦块中循环。推力轴承球面座上装有回油挡油环，油环围在推力盘外圆形成环形回油室。在工作面和非工作面回油挡环的顶部各设两个回油孔，而且还可以用针形阀来调节回油量。在推力瓦块安装环与推力盘之间也装有挡油环，该挡油环包围住推力瓦块，形成推力轴承的环形进油室。

来源：轴承杂志社

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