大电机推力轴承研究.pdf

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学术
应用前(正常产能应用后(平均产能)对比
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大电机推力轴承研究
安德里茨(中国)有限公司-林秉武
关键词推力轴承弹簧簇热凸起变形
摘要
水轮发电机一般为大直径、低转速、立式的电机,由转动部分质量及水轮机水推力所产生的负荷需由推力轴承支撑,最大推力负荷达到
4000吨以上。推力轴承是大型电机研发的关键技术之ー影响着电站的安全稳定运行。所有现代大型推力轴承均设计为环型由多块推力瓦组成,
其支撐方法和结构有多种型式。本文分析的是弹簧支撑式大型推力轴承,采用弹籡簇为推力瓦提供分布式支撑,着重分析了弹簧支撑式推力轴
承的设计原理、结构和性能
Thrust bearing study of large support, thermal crown, deform
当轴承在运转时,其推力瓦的表面和镜板
generator
1.主要结构型式
表面之间存在着一层液体薄膜。油膜中的流体
Lin Bingwu
图a所示为一推力轴承的结构图。轴承完流动符合 Reynolds方程。镜板的剪切作用夹带
Andritz( China)Co., Ltd Hangzhou全浸于润滑油槽内运转。水在油槽里的冷却管油进入位于推力瓦和镜板之间的楔型油膜,由
311200, Zhejiang
内循环,带走推力轴承产生的损耗,保证油温于空间减小致使压力上升从而支撑了轴承的负
Abstract Normally a I
ydro在40℃-50C范围内
荷。流动与压力分布的示意图见图b。
generator is large size, low rotating
speed and vertical arrangement. The I
weight of rotating parts and force from
hydraulic thrust of turbine are supported i
by the thrust bearing. The maximum thrust
sad is up to 4000 tons. Thrust bearing
is a key technology of large generator
b:油膜中流体与压力分布
It affects the safe operation of hydro
图a:推力轴承结构图
在油膜几何形状不变及常温的理想状态下,
power plant. All modern large thrust
推力头与镜板之间用螺杆把合,并配套以求解 Reynol ds方程以确定油膜的压力分布相对
bearing is designed as a thrust ri
绝缘套筒和垫圈使推力头与镜板保持良好的绝简单。但是,对问题真实情况的分析却十分困难。
It is consist with several thrust pads.缘状态。镜板上开有径向油孔,在机组运转时由油膜中的压力带来的负荷会引起推力瓦的偏
There are some type of thrust bearing能有效地将热油抽出,使热油经过外围的冷却转,并改变油膜的儿何形态。另外,转子的剪
support system. This paper introduce a器后充分冷却,促进油流良好循环。瓦与瓦之切作用使润滑油从推力瓦进油边流向出油边的
spring supported1 arge thrust bearing.间用键隔开,然后用螺钉把键固定在基础环上。过程中温度升高,这一温度的升高致使推力瓦
The bearing is supported by a set of单块推力瓦下面密集放置着带有上下夹板和预中存在三维温度分布,从而导致热偏差而进一
distributed springs. It is mainly analyzed压螺杆的小弹簧。四周设置挡块固定在棊础环步改变了油膜的几何形态;分布式支撑系统还
for the design philosophy, structure and上:弹簧的布置要根据轴承的分析软件 GENMAT会因其基底的弹性特征而带来另一个显著的偏
performance
的计算结果进行调整,以获得最佳轴承性能
差:最后一个复合因素是油的粘度与温度之间
Key words: Thrust bearing, spring
2.推力轴承油膜中的流体流动
的非线性关系。因此,完善的传热与流体动力
中国机械 Machine China97