如图3-85(a)所示水导滑动轴承,其与轴承座的配合直径分别为轴瓦内径d的1.5倍和1.75倍。轴瓦和轴径的设计间隙取。
(1)轴承荷载F(kgf)。
(2)轴颈转速nr(r/min)。
(3)轴瓦中心角θ(°)[见图3-85(a)]。
图3-85 水导滑动轴承
(a)轴瓦结构尺寸;(b)油的边流系数Cp、Cf
(4)轴颈直径d(cm)。
(5)轴瓦长l(cm)。
(6)比值l/d(一般为0.8~1.2,对自动调位的轴承取上限,也可按表3-14选择)。
表3-14 轴颈直径与l/d参数值
(7)轴颈角速度)。
(8)轴颈周边速度。
(9)轴承单位压力)。对ChSnSb11—6[Б83],f r≤200kgf/cm2,o≤50m/s;对ChPbSb16—1.8[Б16],f r≤150kgf/cm2,o≤6m/s。
(10)轴瓦与轴颈的径向间隙(按轴瓦与轴颈公差配合选定:通常采用D/d d、D/d e配合)。
δ1= (max)(cm)
δ2= (max)(cm)
(11)相对间隙(一般取ψ=0.001~0.0003;单位压力大、速度小的轴承取下限):
(12)油的黏度。一般计算时,设进油温度35~40℃,出油温度65~70℃,油的黏度按平均温度50℃选取。30号汽轮机油,当t=50℃时,其润滑油的动力黏度λ=0.00278kgf·s/m2(1kgf·s=9.8Pa,1.0MPa=0.1kg/cm2)。
图3-86 φ与χ及χ与K的近似关系
(13)根据l/d从[图3-85(b)]查取边流系数:
校正承载能力系数Cp=
校正摩擦损耗系数Cf=
(14)轴承承载能力系数:
(15)根据φ从图3-86查取相对偏心值χ1、χ2。用图3-86查取摩擦系数的计算系数K 1、K 2。
χ1= ,χ2=
K 1= ,K 2=
为使轴承内摩擦损耗最小,在选择间隙δ时,应尽可能使相对偏心χ=0.5,这个间隙值10-2(cm),此时轴承摩擦系数为:
(16)最小油膜厚度。
h01=0.5δ1(1-χ1)(cm)
h02=0.5δ2(1-χ2)(cm)
(17)摩擦系数。
(18)轴承摩擦损耗。
p f1=9.81Fνf 1×10-3(kW)
p f2=9.81Fνf 2×10-3(kW)
(19)通过轴瓦的油量。
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按公式计算的油量适用于压力加油润滑方式。对于油环润滑方式,先定油温升Δt=25~30℃,然后反算出油量Q′,取Q≤Q′即可。
(20)油温升。
(21)可靠性系数。
式中:h min为根据工作重要性容许的最小油膜厚度;对刚性支承轴承,h=0.02cm;对自调中心轴承,h=0.002cm;[K 0]为可靠性系数许用值由表3-15选取。
表3-15 可靠性系数许用值[K 0]
3.9.9.2 江厦电站二期工程水导轴承润滑计算成果
江厦电站二期工程中的水导轴承采用与发电机径向轴承同样的结构,见图3-87,利用球面实现自调心,球面直径为φ490mm。
润滑油由高位油箱通过管路进入水导轴承,热油通过管路至回油箱进行自然冷却,不设油冷却器。
水导轴承润滑计算后的主要技术参数如下:
承载荷重:8890kg;
额定转速:125r/min;
飞逸转速:395r/min;
最低转速:75r/min;
轴承直径:310mm;
轴瓦长:320mm;
单位压力:0.88MPa;
进油压力:0.01~0.10MPa;
进油量:8L/min;
出油温度:≤55℃;
最小油膜厚度:0.06mm;
摩擦损耗:1.06kW;
润滑油牌号:30号汽轮机油;
自重:642kg。
3.9.9.3 水导轴承结构
(1)江厦电站二期工程的水导轴承采用球面滑动轴承,如图3-87所示。
(2)2008年改造水导时,即采用图3-88这种结构。项8、9、11组成的结构中可允许水导轴承微小摆动,以适应主轴挠度的变化,项10可调整水导轴承中心位置。
图3-87 球面水导轴承(单位:mm)
1—球面座;2—球面支承;3—绝缘层;4—轴瓦;5—轴承盖;6—油封圈;7—温度计;8—“O”形密封圈
图3-88 江厦机改造后水导轴承(单位:mm)
1—轴承座;2—节流螺栓;3—垫片;4—管接孔;5—螺栓;6—橡皮圆;7—油封盖;8—轴套;9—铜轴套;10—垫板;11—销子螺栓;12—螺母;13—螺栓;14—法兰;15—螺栓;16—温度计;17—顶轴压力进油管接孔;18—丝堵;19—扇形支座
(3)图3-89为球面自调心轴承。圆柱面滑动轴承如图3-90、图3-91所示。图3-89、图3-91的结构,可通过轴承支承来实现自调心。
图3-89 自调整球面水导轴承(单位:mm)
1—主轴;2—左油封;3—左油封盖;4—左油封座;5—右油封座;6—右油封盖;7—右油封;8—轴瓦;9—轴瓦座;10—球面支承;11—轴承座
图3-90 水导轴承与水封装配(单位:mm)
1—轴承体;2—轴承盖;3—甩油环(1);4—甩油环(2);5—水封盖;6—甩水环;7—螺栓;8—单耳止动垫圈;9—螺母;10—止动针;11—水封支撑;12—盘根密封圈;13—水封套环;14—抗磨环;15—排水管;16—电阻温度计
图3-91 自调整圆柱面水导轴承(单位:mm)
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