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大型汽轮发电机可倾瓦轴承损耗研究

来源:广州启灏机电工程有限公司发布时间:2022-09-28 13:12阅读:原标题:大型汽轮发电机可倾瓦轴承损耗研究

哈尔滨电机厂有限责任公司的600MW汽轮发自引进以来,沿袭美国西屋公司设计型式已生产过2台考核机组,后又生产优化型。径向轴承采用可倾瓦轴承,因为轴承稳定性较好,所以一直未进行计算开发工作。本文针对600MW机组的轴承损耗这一问题,采用有限元法,对轴承进行计算分析,这样,在设计中可以优化设计方案,有效降低轴承损耗。

以秦山650MW汽轮发电机轴承为例,对其损耗进行了计算,并于2000年2月份在机组上进行了轴承功耗的实测,以验证该计算程序。

1.1可倾瓦轴承损耗的计算在本程序的计算中,假定轴承的润滑油为不可压缩牛顿流体,忽略油层的重量和起动时惯性力以及油膜厚度方向上的压力梯度、层流或紊流工况,轴颈与轴瓦无变形。

在流体润滑理论中,Reynolds方程描述了径向滑动轴承的工作过程,它综合表达了油膜压力、润滑油粘度、轴颈转速以及轴承结构参数(轴径、轴承宽度、半径间隙)等彼此间复杂的作用关系,我们所作的轴承性能计算,便是针对轴承的具体几何参数和运行工况,用有限元方法对二维的Reynolds方程进行求解,从而得到轴承的静、动特性参数即油膜压力、功耗、温升、润滑油流量等数据。以前曾进行过固定瓦滑动轴承的动静特性程序开发工作,而可倾瓦轴承比其它固定瓦轴承多了各瓦的摆动,所以,在各个可倾瓦轴承的方程中都应当考虑这个因素。

可倾瓦轴承的无量纲油膜厚度为:程当为常数时,求静特性的Reynolds方程为:13力矩平衡方程轴上的压力对支点的力矩的表达式可写为:1.1.4承载力1.1.5摩擦阻力轴颈表面的剪应力为:摩擦阻力:(阻=手LXIf-卜取=.R2为阻力的相对单位,则无量纲阻力方程:如油膜有破裂,则摩擦阻力如下:以上各,'为瓦块工作长度;(为瓦块内圆弧直径;为轴颈半径;为瓦块半径间隙、加工间隙;'为支点圆半径间隙;为轴承偏心距;为相瓦块半径间隙的偏心率;

由于可倾瓦轴承在稳态工作时,各轴瓦处于平衡状态,因此在计算中要联立方程(2)和ST=0,以求解各瓦的压力分布,各瓦的摆角和轴承的承载系数,这样在差分迭代求解时不但要修偏位角,而且也要修摆角。

偏位角修正与摆角修正,可以用二分法使其收敛。偏位角取修正量为:耗。计算公式如下:C润滑油比热,/kgp润滑油密度,kg/m3;-T温升,6AT=T=ut-Tm,T=ut为出油温度,Tin为进油温度。

1.2.2轴承损耗的测试试验采用的方法是在发电机两端轴承进出油管道中,靠近轴承的位置安装测量油的电阻温度计,以及涡轮流量计,测量各种工况下,通过轴承的进油量,进油温度和出油温度,计算出轴承在各工况下的功耗。

采用的仪器,电阻温度计,分度号Cu50,精度000r/min,进油温度控制在40C,运行稳定时进行测量。平均功耗误差计算:偏位角修正公式为:,=0Sigi(01)。,s(11)摆角的初值:在计算中取轴瓦*大摆角的1,轴瓦的*大摆角的计算公式为:所测平均功耗误差范围在4.1kW.为轴瓦出口与角起始线的夹角。

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标签: 大型汽轮发电机可倾瓦轴承损耗研究

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