轴线倾斜条件下核电站推力轴承润滑特性分析

作为核主泵承担轴向负载的关键部件,推力轴承的润滑性能关系到核电站的安全生产。由于制造、安装等因素,推力轴承在实际工作时可能发生轴线倾斜,影响油膜温度差场和压力场分布。本文选用油作为润滑剂,建立推力轴承间隙内的油膜三维物理模型,利用FLUENT软件开展数值计算,对倾斜界面推力轴承间隙油膜的温度、压力进行数值模拟。结果表明,轴线倾斜造成膜厚分布不均,轴向上速度梯度发生改变,造成油膜温度、压力的变化。当倾斜程度从0°变化至0.02°时,推力轴承最高温度、压力的变化幅度为100%~155%和100%~155%,轴承油膜最高温度处的动力黏度为平行时的82.79%。研究结果对推力轴承在工程实际中的设计与使用具有一定的参考价值。

轴线倾斜对推力锥润滑特性的影响及修形参数优化研究

推力锥可抵消斜齿轮啮合所产生的轴向力,简化齿轮箱结构并提高其传动效率,但由于制造和装配等导致的推力锥转子轴线倾斜,严重恶化了推力锥的润滑性能。为探究转子轴线倾斜对推力锥润滑性能的影响以及改善推力锥润滑性能的方法,建立考虑轴线倾斜和锥面局部修形的推力锥点接触热弹流润滑分析模型,研究典型工况条件下轴线倾斜和修形参数对其润滑性能的影响。结果表明:随着转子轴线斜率的增大最小油膜厚度显著降低,锥面两端修圆后最小油膜厚度显著增加,在轴线倾斜较为严重的条件下,锥面修形后的最小油膜厚度增加了150%。通过修形参数的优化分析发现,典型工况条件下推力锥修形宽度占比宜取0.2~0.35,修形深度宜取2~8μm。研究结果对推力锥的设计和优化具有一定的工程借鉴价值。

轴线倾斜及接触变形下平衡梁轴承均载性能

针对大型重载平衡梁可倾瓦推力轴承在轴线倾斜下的承载问题,分别建立高副接触变形方程和以支点膜厚为特征的瓦块膜厚方程,结合平衡梁组件的自适应动力学模型,研究典型工况下轴线倾斜大小和位置以及重载下平衡梁组件的高副接触变形对轴承均载能力的影响。结果表明:平衡梁组件高副接触变形在一定程度上可以改善轴承承载的均匀性,但随着倾角增大载荷不均匀差异性是不能被接受的;在轴线投影过瓦间、轴线投影过瓦块中心线、轴线投影过瓦块支点3种典型投影位置下,自适应平衡梁轴承的性能具有相似特性,平衡梁结构并不能实现完全均载;同时,轴线倾角φ存在一个临界值φe,当φ>φe时,轴承各瓦的性能差异会显著增大,因此在大尺寸大载荷平衡梁轴承设计时需要考虑材料的高副接触变形并对最大约束倾角φ提出规范。

柱塞轴线倾斜式柱塞泵转子的设计校核

柱塞轴线倾斜式柱塞泵具有排量大、体积小的优点,在航空领域应用非常广泛,但其设计校核理论尚不完善。参考柱塞轴线平行式柱塞泵的相关设计校核理论,建立一套柱塞轴线倾斜式柱塞泵转子的设计校核公式,为该型号柱塞泵转子的设计提供参考。

轴线倾斜下水润滑推力轴承润滑性能分析

针对船舶可倾轴轴瓦推力轴承轴线倾斜问题,基于计算流体动力学理论,建立轴线倾斜状态下推力轴承水膜分析模型,研究不同轴线倾角下轴承润滑特性,并将其与未倾斜时润滑特性作对比。结果表明,轴线倾斜使轴承各轴轴瓦受载不均,造成各轴轴瓦润滑性能差异;轴线倾角增大使轴轴轴瓦所受承载载荷、水膜压力和温度增加,最小水膜厚度减小,且随外载荷增大变幅越大。

内外圈轴线相对倾斜时的滚针轴承载荷分布研究

根据弹性接触理论,建立滚针轴承在内外圈倾斜状况下的力学模型,用迭代法对该模型编程求解,得到了滚针轴承不同工况下的载荷分布情况,并用有限元软件予以验证。结果表明:在内外圈不倾斜时,选择小游隙,增加受载滚针数,轴承寿命会增加,但存在倾角情况下,应适当增加游隙。在不同的工况下,合理选择滚针的修形参数,可以明显改善轴承中的载荷分布情况,从而提高滚针轴承的寿命。

轴系倾斜下可倾瓦推力轴承静动特性分析

针对船舶可倾瓦推力轴承在实际运行过程中存在的轴系倾斜问题,建立倾斜状态下可倾瓦推力轴承热弹流体动压润滑计算模型,研究倾斜状态对可倾瓦推力轴承静动特性的影响。提出了以倾斜角和轴线投影角两个参数来表征倾斜状态的数学模型;联合热弹流体动压润滑模型和轴向油膜刚度、阻尼系数求解模型,全过程求解可倾瓦推力轴承静动特性。静态性能参数包括载荷、最小油膜厚度、最大油膜压力、最高油膜温度;动态性能参数包括轴向油膜刚度和阻尼系数。结果表明:轴线倾斜使每块瓦承受载荷严重不均,造成各块瓦巨大的性能差异;倾斜角增大使瓦所承受载荷、油膜压力和油膜温度增加,油膜厚度减小,且外载荷越大变化越显著;轴线投影角所在轴瓦承受载荷最大,当轴线投影角在支点附近时,静态性能参数皆有极值存在;轴线投影角在距瓦进油边31°的位置时推力轴承轴向油膜刚度和阻尼系数有最大值。研究结果可为倾斜状态下可倾瓦推力轴承可靠性的提高提供参考。

介绍一种快速确定大型立式水泵机组旋转轴线中心的工具

工艺装备可以节约工时,提高质量。将快速确立大型立式机组旋转轴线中心工具推荐到泵站安装中,将盘车调整镜板水平与定旋转轴线中心二道工序合二为一,静态操作省工省时,同时排除转动件自重产生的水平力,对镜板的翘转作用,给调整推力瓦受力均匀准备了良好条件。

自适应平衡梁轴承的均载能力及影响因素研究

针对高可靠性立式轴系可倾瓦推力轴承在轴线倾斜下的均载问题,研究自适应结构平衡梁支撑推力轴承的均载能力及影响因素;建立平衡梁组件的自适应动力学模型,给出轴线倾斜下考虑平衡梁弯曲变形的轴承系统耦合模型,并提出采用不均匀系数表征轴承的均载能力;基于模型分析工况参数和结构参数对轴承均载能力的影响,结果表明:平衡梁结构的均载能力并不是完全均载,轴承均载能力随着轴承载荷和轴线倾角的增大而减弱;推力瓦支点半径对轴承均载能力有较大影响,而连接圆柱体半径和下平衡梁支撑圆柱半径对瓦块载荷分布影响较小;对于立式轴系,合理控制轴线倾角可提高推力轴承的均载能力及轴系服役性能。

基于形成机理及材质不均匀性的深孔缺陷分析与对策

深孔加工中存在多种缺陷,文章首先通过深孔内表面形成机理的研究,分析了孔径的扩大与缩小、不圆度误差、孔轴线的偏差等缺陷产生的原因,重点分析了零件材质的不均匀性所引起的倾斜与弯曲等深孔加工缺陷。实验表明,预钻孔的偏斜、壁厚不均、刀刃形式对深孔轴线偏斜有直接影响,并存在一定的规律性。有针对性地提出了缺陷预防、减缓刀具磨损的措施,实现切削条件的改善,可有效地预防孔径变化、孔轴线偏差、倾斜与弯曲等深孔加工的缺陷,深孔加工质量显著提高。

机械传动中联轴器同轴度的检测误差及消除

介绍了准确测量和快速调整同轴度偏差的方法,并详细分析了测量过程中误差产生的原因及消除测量误差的办法。

沙沱水电站发电机弹性油箱高度超差问题分析及处理

介绍沙沱水电站发电机弹性油箱高度超差造成机组轴线倾斜以及推力头水平超标,从而导致转子空气间隙和上下迷宫环间隙分布不均,对机组的稳定运行带来一定隐患。文章从发现问题、分析问题、解决问题三个角度对机电安装施工过程中出现的这一现象进行了阐述和解析。

轴表面DLC涂层对滑动轴承润滑承载性能的影响

为研究轴表面类金刚石(DLC)涂层对滑动轴承承载性能的影响,利用滑动轴承实验台测试轴线对中及倾斜工况下灰铸铁、铝合金和聚酰亚胺(PI)涂层轴承分别与40Cr钢轴和DLC涂层轴配合时的轴心轨迹和极限载荷,并测试3种材料与40Cr钢和DLC涂层的摩擦因数。结果表明:相较与40Cr钢配合,灰铸铁和铝合金与DLC涂层配合时摩擦因数减小,重载下轴承偏心率减小,轴线对中工况下灰铸铁轴承的极限载荷超过10MPa,铝合金轴承的极限载荷增大到7.8MPa(增大1.1倍),轴线倾斜工况下轴承抱死失效时边缘变形增大;但重载下PI涂层与DLC涂层配合时摩擦因数增大,轴线对中工况下轴承极限载荷减小至3.6 MPa(减小44%),轴线倾斜工况下轴承抱死失效时边缘变形减小。

考虑惯性力的高速螺旋槽止推轴承承载性能研究

通常在气体轴承相关计算中简化了雷诺方程,忽略了惯性力的影响。而当轴承转速非常大时,气体的惯性力影响增大,忽略惯性力会带来较大误差。建立考虑惯性力的高速螺旋槽气体止推轴承理论计算模型,采用有限元法求解雷诺方程,得到考虑惯性力时的气膜压力分布和轴承承载力,并分析转速变化时轴承承载力的变化。结果表明,高转速时气体的惯性力会显著降低轴承承载力。分析50000 r/min高转速下各参数变化对承载力的影响。结果表明:螺旋槽深度及槽长比变化时,承载力均会出现极大值,且在出现极大值时惯性力的影响最大;随着气膜厚度增大,承载力逐渐下降,且惯性力的影响逐渐增大;随着螺旋槽数量增加,承载力逐渐增大,而惯性力的影响较稳定。分析转子轴线倾斜对承载力的影响,结果表明在相同转速及相同轴承参数下转子轴线倾斜时承载力略微增大。

大型机组联轴器装配偏差的测量与调整

文章通过阐述运用百分表加专用工具的测量方法对大型联合机组联轴器的装配偏差进行测量,详细分析联合机组轴系相互间的相对空间位置,正确确定联合机组的轴的调整方向和计算调整量,以实现快捷、精确地调整联轴器的装配偏差。

安装工具可以完善大型立式水泵机组创新安装方法 进一步省工省时提高机组运行质量

本文介绍了在泵站基础不均匀沉陷显著时,避免立式机组安装重大返工,保证泵站效益及时发挥的创新安装方法,在生产实践中,已被较广泛的应用。但是采用新安装方法尚未妥善解决盘车确定机组旋转轴线中心和盘车调整推力瓦受力均匀度的调整精度。采用快速确定机组旋转轴线中心安装工具,不但完善了这一创新安装方法,运用在正常安装中,同样省工省时,提高机组安装质量与运行质量。

核主泵水润滑轴承的润滑性能及起飞转速

针对核主泵半尺寸水润滑轴承,构建了轴线倾斜下可倾瓦推力轴承的载荷分布模型,提出了推力瓦块的区域性流态模型,分析了水润滑轴承在转速和载荷影响下的层紊流分布特征;在半尺寸水润滑轴承试验台上,研究了轴线倾斜下轴承的基本润滑性能和轴系的起飞转速。结果表明:轴线倾斜对于轴承的性能分布有明显影响,瓦面的流态性质受转速和载荷等运行参数影响,区域性流态模型更能反映轴承的润滑区域性特征,同时,轴线倾斜增大了轴系的起飞转速,实际起飞转速为理论起飞转速的2.5~3倍。研究结果对于全尺寸推力轴承及立式轴承转子系统的研制具有重要借鉴意义。