汽輪機(jī)軸瓦負(fù)荷分配原理、原則,、標(biāo)準(zhǔn)
一,、汽輪機(jī)軸瓦負(fù)荷分配原理
1. 力的平衡原理
- 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的重量需要通過軸瓦來支撐,從整體上看,,所有軸瓦承受的負(fù)荷總和等于轉(zhuǎn)子的總重量,。這就像一個物體放在多個支點上,各支點承受的力總和等于物體的重力,,以此來保證轉(zhuǎn)子在垂直方向上的力平衡,。例如,如果轉(zhuǎn)子重1000千克,,有5個軸瓦,,在理想的均勻分配情況下,每個軸瓦承受200千克的力,。
2. 力矩平衡原理
當(dāng)考慮軸系的揚度(軸系中心線相對于水平的傾斜程度)等因素時,,還需要滿足力矩平衡。軸系揚度會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子重心偏移,,使得各軸瓦的負(fù)荷分布不均勻,。此時,以軸系上某一點為參考點,,各軸瓦所受負(fù)荷與其到參考點距離的乘積之和為零,。比如,對于雙支點軸系,,兩個軸瓦的負(fù)荷分別為P_1和P_2,,兩軸瓦間距為L,以軸瓦1為參考點,,那么P_1\times0 - P_2\times L = 0(在理想水平無偏移狀態(tài)),當(dāng)有揚度導(dǎo)致重心偏移時,,就會根據(jù)偏移量來重新分配負(fù)荷以滿足力矩平衡,。
3. 軸承油膜特性影響
軸瓦和軸頸之間存在潤滑油膜。油膜的壓力分布會對軸瓦負(fù)荷分配產(chǎn)生影響,。不同的軸承類型(如圓筒瓦,、橢圓瓦、可傾瓦等),,其油膜壓力分布規(guī)律不同,。例如,,可傾瓦軸承的油膜能自適應(yīng)地調(diào)整壓力分布,使軸瓦負(fù)荷分配更加合理,,而圓筒瓦的油膜壓力分布相對較為固定,,需要在設(shè)計和分配負(fù)荷時重點考慮其特性,以確保油膜能夠穩(wěn)定地支撐轉(zhuǎn)子,,并且使各軸瓦負(fù)荷在合理范圍內(nèi),。
二、汽輪機(jī)軸瓦負(fù)荷分配主要有以下原則:
1.首先要保證每個軸瓦的負(fù)荷在設(shè)計允許的范圍之內(nèi),,不能出現(xiàn)某個軸瓦負(fù)荷過大或過小的情況,。這是為了防止軸瓦因過載而損壞,或者因負(fù)荷不足導(dǎo)致軸系穩(wěn)定性差等問題,。例如,,對于支持軸瓦,要合理分配負(fù)荷以確保轉(zhuǎn)子的平穩(wěn)支撐,。
2.同時,,負(fù)荷分配應(yīng)盡量均勻。在多軸瓦的汽輪機(jī)中,,要讓各軸瓦分擔(dān)的負(fù)荷比例合理,,使整個軸系的受力均勻,有利于軸系的對中以及減少振動,。例如,,在高中壓轉(zhuǎn)子和低壓轉(zhuǎn)子的軸瓦之間合理分配負(fù)荷,保證軸系在運行過程中不會因為局部受力過大而產(chǎn)生彎曲或者不對中現(xiàn)象,。
三,、汽輪機(jī)軸瓦負(fù)荷分配的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾個方面:
1.符合設(shè)計要求
各軸瓦所承擔(dān)的負(fù)荷應(yīng)與汽輪機(jī)的設(shè)計值相符,確保每個軸瓦的負(fù)荷在其設(shè)計允許的范圍內(nèi),,使軸瓦能夠正常工作,,避免因負(fù)荷過大或過小引發(fā)故障.
2.負(fù)荷均勻分布
要讓各軸瓦分擔(dān)的負(fù)荷比例合理,使整個軸系的受力盡可能均勻,,從而有利于軸系的對中,,減少軸系振動,提高運行的穩(wěn)定性和可靠性.
3.考慮軸系揚度
軸系揚度會影響軸瓦負(fù)荷的分配,,一般需結(jié)合軸頸揚度值及轉(zhuǎn)子對軸承座及汽缸的洼窩中心進(jìn)行各轉(zhuǎn)子按聯(lián)軸器找中心,,將軸系的揚度調(diào)整到設(shè)計要求,以保證軸瓦負(fù)荷分配合理.
4.保障油膜特性
負(fù)荷分配應(yīng)使軸瓦油膜處于良好狀態(tài),,避免軸承載荷過重導(dǎo)致油膜破裂,,產(chǎn)生軸瓦和軸頸局部干摩擦,或軸承載荷過輕使油膜過厚,,油膜容易失穩(wěn)而發(fā)生油膜振蕩,,確保軸承溫度在合理范圍之內(nèi).
5.滿足運行條件
在不同的運行工況下,,如啟動、停機(jī),、帶不同負(fù)荷等,,軸瓦負(fù)荷分配都應(yīng)能滿足汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運行的要求,且各軸瓦的溫度,、振動等參數(shù)均應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi).
四,、汽輪機(jī)軸瓦負(fù)荷分配主要有以下目的:
1.保證軸瓦正常工作
合理分配負(fù)荷可以確保每個軸瓦承受的壓力在其設(shè)計承載能力范圍內(nèi)。如果負(fù)荷分配不合理,,部分軸瓦可能會過載,,導(dǎo)致軸瓦磨損加劇、溫度過高,,甚至出現(xiàn)燒瓦的嚴(yán)重事故,;而負(fù)荷過小則可能使軸瓦無法正常發(fā)揮支撐作用,影響軸系的穩(wěn)定性,。
2.確保軸系穩(wěn)定運行
均勻的軸瓦負(fù)荷分配有助于維持軸系的對中狀態(tài),。當(dāng)軸瓦負(fù)荷均勻時,軸系各部分受力平衡,,能有效減少軸系的振動,。例如,在汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)過程中,,不均勻的軸瓦負(fù)荷會使軸系產(chǎn)生不平衡力,,引發(fā)振動,而合理的分配可降低這種風(fēng)險,,提高汽輪機(jī)運行的平穩(wěn)性和可靠性,。
3.延長設(shè)備使用壽命
正確的負(fù)荷分配能夠減少軸瓦和軸頸之間的異常磨損,同時也能降低軸系因受力不均而產(chǎn)生的疲勞損傷,。這對于延長整個汽輪機(jī)設(shè)備的使用壽命,,減少維修成本和停機(jī)時間等有著非常重要的意義。
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