汽輪機(jī)推力支持聯(lián)合軸承相關(guān)介紹
2019-01-24 汽輪發(fā)電機(jī)組的推力軸承主要作用是承受汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中的軸向推力，維持汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子和靜止部件間的正常軸向間隙，因此推力軸承的正常工作是汽輪發(fā)電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行關(guān)鍵部件之一。推力軸承瓦塊溫度是推力軸承運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，一但造成瓦塊溫度超標(biāo)，烏金磨損燒壞，轉(zhuǎn)子便會(huì)發(fā)生軸向位移，使汽輪機(jī)通流部分發(fā)生動(dòng)靜部件碰磨事故。雖然大型汽輪機(jī)采用高中壓缸對(duì)頭布置和低壓缸采用分流式等措施以減小軸向推力，但軸向推力還是很大的。當(dāng)工況變動(dòng)、隔板汽封磨損間隙變大，特別是水沖擊、甩負(fù)荷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬間軸向推力突增和反推力，從而對(duì)推力軸承提出進(jìn)一步要求。
應(yīng)用較廣泛的推力軸承是密切爾推力軸承，這種軸承在推力盤(pán)上裝有若干塊推力瓦塊，瓦塊可以是固定的（用于小型機(jī)組）和擺動(dòng)的（用于大、中型機(jī)組上）。推力軸承和支持軸承合為一體稱(chēng)推力――支持聯(lián)合軸承。如圖1及圖2這種軸承結(jié)構(gòu)，他在國(guó)產(chǎn)機(jī)組使用得較廣泛。為保證軸向推力均勻地分配至各個(gè)瓦塊上，選用球面支承軸承。軸承徑向位置靠軸瓦外圓的墊塊及其墊片來(lái)調(diào)整，軸向位置靠調(diào)整環(huán)1來(lái)調(diào)整，參看圖1。支持推力聯(lián)合軸承可以縮短機(jī)組軸向長(zhǎng)度，但球面支承與球面座之間的球面加工工作量較大。
軸承的推力瓦塊分為工作瓦片2和非工作瓦片3，各有十片左右。工作瓦片承受轉(zhuǎn)子的正向推力，非工作瓦片承受部分負(fù)荷下可能出現(xiàn)的反向推力。瓦片利用銷(xiāo)釘掛在其背面處分半的安裝環(huán)10上。銷(xiāo)釘與瓦片上的孔為較松的配合，瓦片背面有一條突起的肋，使瓦塊可繞肋稍作轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使瓦片2與推力盤(pán)7之間形成楔形間隙，建立液體摩擦。
為減少推力盤(pán)在潤(rùn)滑油中的摩擦損失，用青銅油封4來(lái)阻止?jié)櫥瓦M(jìn)入推力盤(pán)外緣腔室中。油擋11用來(lái)防止?jié)櫥屯庑挂约胺乐拐羝┤搿?/div>
推力軸承前下部的支撐彈簧8支持著推力軸承的懸臂重量，以使支持軸承部分在軸頸全長(zhǎng)上均勻受力。
潤(rùn)滑油從支持軸承下瓦調(diào)整墊片中心孔引入，經(jīng)過(guò)軸承環(huán)形室，一路順中分面進(jìn)入支持軸瓦，另一路經(jīng)過(guò)油孔A、B分別流向推力盤(pán)兩側(cè)的工作瓦片和非工作瓦片中去。最后兩路油分別經(jīng)泄油孔C、D流回油箱，在泄油孔D上裝有針形閥以調(diào)節(jié)潤(rùn)滑油量。
一、推力軸承工作原理
推力瓦塊油膜形成原理與兩平板間油膜形成原理相同。汽輪機(jī)靜止時(shí)，推力瓦表面與推力盤(pán)表面平行，如圖3（a）所示。當(dāng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推力盤(pán)帶著油進(jìn)入間隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向推力時(shí)，間隙中油膜受到壓力，傳遞給瓦塊，起初油壓合力Q沒(méi)有作用在瓦塊的支承肩上，而是偏在進(jìn)油口一側(cè)，如圖3（b）所示。合力Q與支承肩之間形成一個(gè)力偶，使瓦塊偏轉(zhuǎn)，形成油膜。隨著瓦塊的偏轉(zhuǎn)，油壓合力Q向出油口一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)Q力移至支承肩處時(shí)，瓦塊才保持平衡位置，油楔中油壓與推力盤(pán)上軸向推力保持平衡狀態(tài)，如圖3（c）所示。推力盤(pán)與推力瓦之間形成液體摩擦。
二、引起推力軸承溫度超標(biāo)的原因分析
運(yùn)行中由于機(jī)組振動(dòng)、膨脹不均及操作不當(dāng)?shù)仍颍斐善?、阻汽片磨損，使間隙增大造成級(jí)間漏汽增大，輪盤(pán)及汽封凸肩上承受的軸向推力增大，推力瓦因超過(guò)了能夠承受的推力，推力瓦溫度就會(huì)升高。因此運(yùn)行人員要嚴(yán)格按規(guī)程操作，保證汽缸法蘭加熱時(shí)上下缸的溫差，轉(zhuǎn)子和汽缸的脹差，以及振動(dòng)值在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。在安裝、檢修中，要保證汽封、阻汽片及通流部分的間隙符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
運(yùn)行中由于葉片結(jié)鹽垢，汽流通過(guò)隔板及葉片的壓降增加，工作葉片的反動(dòng)度也隨之增加，作用在轉(zhuǎn)子輪盤(pán)、葉片上的軸向推力增大，推力瓦塊承受的推力大于設(shè)計(jì)值，推力瓦塊烏金溫度就會(huì)升高。這種情況可以通過(guò)監(jiān)視段壓力的變化來(lái)確定，此時(shí)監(jiān)視段壓力偏高，監(jiān)視段壓力的變化一般不大于15%，如大于15%時(shí)應(yīng)停機(jī)處理。葉片結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)，可以通過(guò)降負(fù)荷利用減溫水進(jìn)行清洗。同時(shí)要加強(qiáng)化學(xué)除鹽水的質(zhì)量管理。
機(jī)組真空降低和轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片進(jìn)出側(cè)磨損，都會(huì)使轉(zhuǎn)子上的軸向推力增大，引起推力瓦塊烏金溫度的升高。當(dāng)真空降低時(shí)，汽缸排汽溫度升高，轉(zhuǎn)子末級(jí)葉片的反動(dòng)度作用增大，使軸向推力增大。因此提高機(jī)組的真空度也能降低推力瓦塊烏金溫度。
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