轴承是涡轮机械的重要组成部分,一般分为支持轴承和推力轴承两类。它们的主要功能是支承机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
1.支持轴承
支持轴承一般由乌金面、轴瓦、轴承体和球面支座等组成,根据乌金面形状的不同可分成圆柱形、椭圆形、三油楔和可倾瓦轴承等几种形式。圆柱形轴承常用于中、小容量汽轮机,而大容量汽轮机多采用椭圆形、三油楔和可倾瓦轴承。图1-39所示为三油楔自位轴承,轴承体外面呈球面状,安装于球面座内,然后安置于轴承座上。
大型火电机组汽轮机的转子体轴系一般达百吨以上,由数个支持轴承支承,每个轴段一般由两个轴承支承。为了降低轴向长度,部分机型采用“三支点”方式设计,两个轴段只使用三个轴承。
大型汽轮发电机组的轴系长度达数十米,在重力的作用下会产生挠曲效应,因此轴承设计时需要在挠曲特性计算的基础上进行承载力和稳定性分析。
2.推力轴承
对于轴流式汽轮机,气体除对转子体在旋转方向做功以外,对转子体在轴向方向也有较大的作用力,如果动叶采用一定反动度的话,则气体对转子体的轴向力将更大,部分机型甚至达数十吨的量级。除了采用气道反向相对对称布置结构以外,这一推力还需要采用推力轴承进行平衡。
在推力轴承上,推力盘的工作面和非工作面各有若干块表面浇铸乌金的推力瓦块,瓦块的背面有一销钉孔,松套在安装环的销钉上,使瓦块可略为摆动,图1-40所示为典型的推力轴承。中、小型汽轮机上也采用固定式弹性推力瓦块。
图1-39 三油楔自位轴承(www.daowen.com)
1—轴瓦;2—轴承体;3—球面支座;4—温度计插座(定位销);5—垫铁;6—调整垫片;7—顶轴油入口;8—挡油环;9—油楔进油口;10—油室
图1-40 单置式自位密切尔推力轴承
1—球面支座;2—安装环;3—排油挡油环;4—瓦块挡油环;5—油封;6—紧固弹簧;7—推力瓦块;8—回油挡油环;9—青铜油挡
图1-41 推力支持联合轴承
1—安装环;2—工作瓦块;3—调整垫片;4—推力盘;5—非工作瓦块;6—弹簧支座;7—调整垫片;8—顶轴油入口;9—温度计插座;10—安装环
3.推力支持联合轴承
图1-41所示是推力支持联合轴承的结构,支持轴承部分是球面自位式的,推力轴承和支持轴承的轴承体铸成一体,安放在支持轴承的球面支座内。
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