可倾瓦径向滑动轴承性能分析

本文以可倾五瓦径向滑动轴承为例,剖析了可倾瓦径向滑动轴承和各瓦的静特性和动特性随结构和偏心率变化的规律;论述了可倾瓦径向滑动轴承具有高稳定性的本质;探讨了载荷作用位置(作用在支点上和支点间),瓦块支点位置(偏支和中心支点)等对轴承性能的影响。为设计、分析和选用可倾瓦径向滑动轴承提供了资料。     

大型径向可倾瓦滑动轴承热动力润滑性能的研究

分析了径向可倾瓦轴承块支点位置的分布情况对轴承润滑性能的影响,提出了在大型低速重载条件下,可倾瓦轴承采用小包角瓦块及瓦块支点的非均匀布置方式有利于建立动力润滑油膜。针对瓦块支点非均匀布置情况,研究了三维瓦块弹性变形对轴承润滑性能的影响,结果表明：在重载条件下,需要考虑小包角瓦块的弹性变形对可倾瓦轴承热动力润滑性能的影响。     

可倾瓦滑动轴承摩擦功率损耗特性研究

为了在降低轴承能耗的同时保证透平机械的高效安全运行,对轴承-转子系统进行了更准确的建模仿真。首先对转子和轴承间隙内的油膜厚度进行了精细建模,考虑润滑油温粘效应及轴瓦变形,结合小扰动法计算轴承转子动力学参数,开发出计算五瓦可倾瓦轴承程序(COMDYN-Bearing),并将文献数据与本文数据对比,以验证本模型在多项参数中尤其是功率损耗计算的准确性。最后以某合成氨装置工业汽轮机为例,实证研究轴承宽径比、预负荷等结构参数对功率损耗以及转子稳定性的对应关系,结果表明:随着轴承预负荷的增大,轴承功耗和最高瓦温随之降低,但转子的稳定性也随之降低;随着宽径比的增加,轴承最大瓦温降低,但功耗增加,转子稳定性降低。     

可倾瓦推力轴承工作温度的试验研究

本文详细讨论了当支撑位置为距轴瓦进油边0.625时轴承的工作温度随转速、载荷和流量变化而变化的关系。对这种径向线支撑轴承热效应的研究分析表明,运动件(推力板)的热效应对轴承工作温度有决定性的影响。轴承的温升值(相对油腔油温)在大流量时要大于小流量时的值。同时,本试验对被认为是这种轴承能获得较好综合性能的极限支撑位置的热效应提供了十分有用的实物数据资料。     

基于谐波小波和SVD的可倾瓦滑动轴承工频干扰抑制

针对新型流体支撑可倾瓦滑动轴承的振动位移信号中的工频干扰问题,提出了基于谐波小波和奇异值分解(SVD)的工频干扰抑制算法.首先基于谐波小波的严格盒型频谱和任意频段任意细分的特性,提取包含工频频谱的频段,然后在时域构建Hankel矩阵并进行奇异值分解,将反映工频成分的特征值置零,从而抑制工频成分,最后将去除工频的子带频谱同原始频谱其他子带合并,得到去除工频干扰的有用信号用于后续分析.试验结果表明,此算法可有效抑制工频干扰,为后续的新型可倾瓦滑动轴承的振动特性研究奠定基础,具有一定的工程应用价值.     

前缘沟槽型可倾瓦轴承动态特性的试验研究

针对可倾瓦轴承润滑的特征,开发了一种新型前缘沟槽型(LEG)三瓦可倾瓦轴承;为获取该可倾瓦轴承的试验参数,研制了一套具有自动采集数据、实时分析数据等功能的可倾瓦轴承动态特性测试试验台;对比分析了浸润式滑动轴承与前缘沟槽型滑动轴承的轴瓦温度特性;采用有限差分算法理论计算了该轴承的动态特性参数,采用扫频激振方法试验研究了该轴承的8个动态特性参数,并通过对比分析理论计算与试验结果验证了试验方法的有效性.研究表明,所开发的滑动轴承具有较好的温度特性及刚度阻尼特性.     

可倾瓦推力轴承轴瓦廓形的实验研究

本文提供了中间线支撑可倾瓦推力轴承在较广泛的工况下轴瓦廓形的实验研究数据。详细研究了轴瓦随载荷、轴承转速和润滑油流量等因素变化而变化的表现形态;进而得出了中间支撑的瓦块能形成动压油膜的试验结果。试验在英国谢菲尔德大学摩擦学试验室的150mm可倾瓦推力轴承实验台上完成。     

动静压可倾瓦轴承有限元分析

对动静压可倾瓦轴承进行了有限元分析,同时还给出了孔式环面浅腔节流动静压可倾瓦轴承油腔尺寸的取值范围。     

可倾多楔径向轴瓦的加工制造

从ＰＴ２７０型烟气轮机可倾多楔径向轴瓦的设计要求出发,对轴瓦内弧、背弧的工艺尺寸进行计算,并分析其加工难点,制定了合理的加工方案,设计出相应的车内、外偏心夹具,最终保证了零件设计要求．     

中间支撑可倾瓦推力轴承的工作温度

本文详细讨论了中间线支撑(支撑位置为0.5L)可倾瓦推力轴承的工作温度随轴承转速、载荷及流量变化而变化的关系。本文提供了这种轴承在极限支撑位置上轴承热效应的实验数据及分析结果。它也是[7]文的姊妹篇。试验证明,高速低载荷时以推力盘的工作温度近似油膜温度较好,而在低速及高载荷高速时仍应以轴瓦最高温度做近似估计。同时还表明,正确地估计轴承油膜的温升需正确确定油膜的进油口温度,而进油口处的温度将同时受到油腔温度,推力盘温度和热油传递作用的影响。     

动载径向滑动轴承油膜空穴研究

径向滑动轴承通过动压作用形成动压油膜来承受载荷,在几何间隙发散区会产生油膜空穴,存在油膜空穴区.油膜空穴的形成对轴承的静动特性有一定影响,而对于载荷变化的动载径向滑动轴承来说影响更为显著.本文用不可压缩流体空穴算法描述动载径向滑动轴承油膜分布,并在此基础上分析了动载滑动轴承的性能变化.     

支点弹性、阻尼可倾瓦轴承转子系统性能的试验分析

制备了一种实现支点弹性和阻尼的新型可倾瓦轴承,在瓦块支点与轴承体之间设置了弹性垫片,使瓦块的支点支撑在弹性垫片上,弹性垫片与轴承体之间有微小间隙,与轴承润滑共享供油槽以实现局部挤压油膜效应,并在模拟真实透平压缩机尺度的转子振动试验台上开展试验研究.试验结果表明,通过加装此垫片能够增大转子的1阶临界阻尼,有效提高转子系统的稳定性.     

可倾瓦推力轴承启动过程瞬态热效应的实验研究

实验研究了可倾瓦推力轴承在 2 30 0～ 51 0 0r/min的名义转速范围内时 ,空载快速启动及慢速启动过程中推力轴承油膜温度和油膜厚度的瞬态变化规律 .实验表明 ,在启动过程中 ,油膜温度随转速的提高而升高 ,不同的升速时间对油膜温度的影响也不同 ,油膜的厚度也随转速的提高而升高 .     

活支瓦块径向滑动轴承的研究

本文介绍活支瓦块径向滑动轴承的主要几何参数以及油膜厚度、瓦块摆角的计算;并对轴颈、瓦块进行运动分析;推导出雷诺方程的无量纲表达式。文中还介绍了活支五瓦轴承的一种设计、制造和试验的情况。[附录]中简介了油膜振荡的基本概念,供分析实际问题时参考。     

可倾瓦推力轴承妄动过程瞬态热效应的实验研究

实验研究了可倾瓦推力轴承在２３００～５１００ｒ／ｍｉｎ的名义转速范围内时,空载快速启动及慢速启动过程中推力轴承油膜温度和油膜厚度的瞬态变化规律。实验表明,在启动过程中,油膜温度随转速的提高而升高,不同的升速时间对油膜温度的影响也不同,油膜的厚度也随转速的提高而升高。     

基于微机的可倾瓦动压轴承测试系统

利用数据流分析技术及自顶向下,逐层分解的分析方法,本文讨论了基于微型计算机的可倾瓦动压轴承测试系统的设计及使用试验室现有设备配置测试系统的原理.同时,根据数据流图及结构化程序设计方法,为测试系统开发了应用软件.测试系统在英国谢菲尔德大学机械系摩擦学试验室的可倾瓦动压轴承试验台上进行了成功的运行.     

园形可倾瓦推力轴承的边界元计算

应用边界元方法对园形可倾瓦推力轴承的压力场及承载能力进行了计算分析，得出了园形瓦块在中心支承情况下，能够稳定地工作，同时给出了瓦块的压力分布及膜厚分布规律     

动静压径向滑动轴承的性能研究

本文由流体动压出发,将流体静压视为其特例,将流体动静压中的静压视为压力强加约束条件编制了既适用于动压、静压,又适用于动静压的各种固定瓦轴承性能计算的通用程序。运用此程序探讨了油腔形式、油腔深度、节流器参数等对轴承性能的影响;对某机组上的动静压轴承进行了性能计算、分析、并指出动静压轴承有它一定的适用范围。     

可倾瓦动压气体轴承动态特性的频率效应

提出将偏导数法和折合系数法相结合来计算可倾瓦空气动压轴承的动态刚度和阻尼系数．通过有限元仿真，计算了轴颈和瓦块同频扰动下的可倾瓦轴承动态刚度和阻尼系数，并研究了这些系数随扰动频率的变化规律．计算结果表明，扰动频率较低时，可倾瓦空气动压轴承刚度系数的直接项和交叉项的绝对值随扰动频率增大而增大，阻尼系数的直接项和交叉项的绝对值随扰动频率增大而减小，扰动频率较高时，刚度系数趋于定值，阻尼系数趋近于0．