抽蓄导轴承性能分析

2022-10-08 11:19

水轮发电机组导轴承主要由导轴承瓦、导轴承支柱螺栓、套筒、座圈和轴领等组成。导轴承瓦一般多为分块扇形摆动瓦结构。导轴承支柱螺栓头部加工成球面，轴承瓦支撑略有偏心，便于形成油膜。瓦面为铅基轴承合金，为防轴电流侵蚀，对悬型或半伞型发电机上导轴承瓦装有槽形绝缘，绝缘套管和绝缘垫圈，轴领一般是热套于轴上并与轴一起加工的。一个性能良好的导轴承的主要标志是：（1）能形成足够的工作油膜厚度；（2）瓦温应在允许范围之内，一般在50℃左右；（3）循环油路畅通，冷却效果好

有不少导轴承采用楔子板代替支柱螺栓。调节螺帽和锁定件装设在轴承油面上靠近轴承盖处，以便调节导轴承瓦面与轴领的间隙。由于取消了支柱螺栓和有关零件，使结构和制造工艺简化。导轴承润滑油面一般设计在导轴瓦高度的 1／2 位置（对于导轴承与推力轴承合用一个油槽的结构，油面一般不低于导轴承瓦高度的 1／3 位置）。为防止导轴承甩油和油雾扩散，设有良好的密封和防甩油装置，另外还在轴领摩擦面上方周向开孔。

水轮发电机组轴系计算是指水轮发电机组的临界转速计算。通过轴系计算，可以确定导轴承的轴向布置位置，并且对导轴承的油膜刚度提出要求。

导轴承径向间隙C是导轴承设计中的关键参数，直接影响轴承的润滑特性。根据各大水轮发电机组生产厂家的设计经验及安全运行的实际情况，导轴承径向间隙C的值由滑转子的半径决定，取值公式为：

式中r为滑转子半径，

对于分块瓦式导轴承，为了保证机组的安全运行，根据机组中各导轴承的特性，在导轴承设计中，引人了间隙比的概念，间隙比的定义为：

式中n为导轴瓦块数l为导轴瓦宽度， r 为滑转子半径，

一般根据经验值可以确定导轴承的间隙比0．6－0．7，为宜，根据以上公式可以计算出导轴瓦的宽度L，轴瓦的高度h可结合具体的导轴承布置空间选取与轴瓦宽度相近的数值。

对于分块可倾瓦式的导轴承系统，轴瓦内径并非通过滑转子半径加轴承径向间隙获得，这是因为轴瓦内径的圆心和滑转子的圆心并非同心。分块可倾瓦式导轴承承载功能实现的机理是流体动压润滑理论，该理论的基础是在轴瓦和滑转子间存在楔形油膜，而当滑转子与轴瓦内径保持同心时，油膜厚度一致，不能形成楔形动压油膜，所以轴瓦内径与滑转子不能保持同心。根据相应的理论，为了形成最佳楔形油膜，轴瓦端部间隙与最小间隙之间的差值。一般取值为0．1－0．2C，其中C为导轴承径向间隙。

利用上述参数可以判断导轴承的润滑特性。主要参数包括导轴承的损耗、轴承温升和油膜刚度等。判断导轴承滑特性是否满足设计要求，就要综合分析导轴承的油膜刚度是否满足轴系计算要求、轴承温升是否满足合同要求，并根据轴承损耗设计冷却系统等。设计计算过程中对参数进行适当的调整以达到最终的设计要求。导轴承的动压润滑是一个复杂的流、固、热多物理场祸合系统，各性能参数之间存在着非线性藕合关系，参数修正工作需要反复尝试，并以丰富的设计经验和理论基础做支撑。