可倾瓦轴承支承CAP1400转子系统的临界转速计算

针对CAP1400型核电站常规岛主给水泵CAP1400可倾瓦滑动轴承-转子系统安全、平稳运行问题,利用有限元QZ算法计算不同支承工况下的临界转速。首先通过可倾瓦径向轴承运行机理设计五瓦可倾瓦轴承,计算轴承的油膜厚度、刚度和阻尼等非线性动力参数;其次建立轴承-转子系统模型,采用油膜的特性数据求解可倾瓦轴承-转子系统在刚性支承、弹性支承以及"湿态"支承工况下的临界转速;最后对给水泵进行联机试验,采集不同流量工况下轴承不同方位的振动值。结果表明,可倾瓦轴承的油膜厚度和刚度随着转速的增大而增大,阻尼随着转速的增大而减小;刚性支承下的临界转速大于弹性支承,而"湿态"工况下水膜刚度的增加使得临界转速大于"干态"工况下的临界转速,并且远大于实际运行速度;试验测得轴承垂直、水平和轴向方向振动值与振动速度均达到国家标准,轴承进油、回油温度也满足设计要求。临界转速的计算与试验结果为CAP1400常规岛给水泵可倾瓦轴承-转子系统安全平稳地运行提供了设计依据。