抽水蓄能机组导轴承简介

抽水蓄能机组转速高、正反两种旋转方向、工况转换多，过渡过程振动大、结构紧凑，导轴承布置困难和起动频繁，要求可靠性高等特点。导轴承有分块瓦和筒式轴承。

分块瓦一般采用非同心分块钨金瓦，轴瓦宽高比0.825，轴瓦面直径与轴领面直径比1.002，轴瓦的瓦间比0.75，对称中心。

导轴承调整方式抗主要有三种：抗重螺栓、楔子板和加垫。抗重螺栓安装检修方便，加工复杂，成本高，运行过程容易松动，需要有效的锁定；楔子板结构简单，安装检修方便，运行过程变化不大，加工精度要求高；加垫结构简单，加工方便，安装难控制费时间。

影响轴承承载能力的主要因数：瓦块工作参数：瓦块面积、瓦的支承位置、瓦面几何尺寸等。油的温度和粘度：与转速的一次方成正比，与瓦块单边间隙的平方成反比。

导轴承的工作条件：具有足够的油膜厚度，瓦温不超过允许值（70℃），油路循环畅通，满足润滑冷却的要求，静止油位不低于轴瓦高度1/2，不低于轴瓦高度1/3，油质合格。

水轮发电机组轴系计算是指水轮发电机组的临界转速计算。通过轴系计算,可以确定导轴承的轴向布置位置,并且对导轴承的油膜刚度提出要求。

导轴承径向间隙C是导轴承设计中的关键参数,直接影响轴承的润滑特性。根据各大水轮发电机组生产厂家的设计经验及安全运行的实际情况,导轴承径向间隙C的值由滑转子的半径决定,取值公式为：

式中r为滑转子半径,

对于分块瓦式导轴承,为了保证机组的安全运行,根据机组中各导轴承的特性,在导轴承设计中,引人了间隙比的概念,间隙比的定义为:

式中n为导轴瓦块数l为导轴瓦宽度,r为滑转子半径,

一般根据经验值可以确定导轴承的间隙比0.6-0.7为宜,根据以上公式可以计算出导轴瓦的宽度L,轴瓦的高度h可结合具体的导轴承布置空间选取与轴瓦宽度相近的数值。

对于分块可倾瓦式的导轴承系统,轴瓦内径并非通过滑转子半径加轴承径向间隙获得,这是因为轴瓦内径的圆心和滑转子的圆心并非同心。分块可倾瓦式导轴承承载功能实现的机理是流体动压润滑理论,该理论的基础是在轴瓦和滑转子间存在楔形油膜,而当滑转子与轴瓦内径保持同心时,油膜厚度一致,不能形成楔形动压油膜,所以轴瓦内径与滑转子不能保持同心。根据相应的理论,为了形成佳楔形油膜,轴瓦端部间隙与间隙之间的差值。一般取值为0.1-0.2C，其中C为导轴承径向间隙。

利用上述参数可以判断导轴承的润滑特性。主要参数包括导轴承的损耗、轴承温升和油膜刚度等。判断导轴承滑特性是否满足设计要求,就要综合分析导轴承的油膜刚度是否满足轴系计算要求、轴承温升是否满足合同要求,并根据轴承损耗设计冷却系统等。设计计算过程中对参数进行适当的调整以达到的设计要求。导轴承的动压润滑是一个复杂的流、固、热多物理场祸合系统,各性能参数之间存在着非线性藕合关系,参数修正工作需要反复尝试,并以丰富的设计经验和理论基础做支撑。

导轴承支撑方式宜采用球面支撑，保证导瓦径向和切向调整灵活。同时导轴承瓦出厂验收时应进行全面的性能试验和无损检测，对于巴氏合金瓦，还应对成品瓦的合金成分、硬度、金相组织进行检测，其结果应满足相关标准要求。设备交货时应提交正式检测报告。

来源：抽水蓄能与储能技术交流

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