導(dǎo)軸承性能熱的流體動(dòng)力研究分析

摘 要：在發(fā)電機(jī)組及其它有關(guān)設(shè)備中，旋轉(zhuǎn)部件多由導(dǎo)向軸承來(lái)運(yùn)行。在現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，發(fā)電機(jī)組開(kāi)始向大容量、高參數(shù)方向過(guò)渡，支承滑動(dòng)軸承工況逐漸處于極端化水平，軸承性能優(yōu)化分析已成為了當(dāng)前諸多研究者的重要課題。本文主要通過(guò)構(gòu)建導(dǎo)軸承性能熱流體動(dòng)力分析模型，采用有限元法，聯(lián)立求解油膜壓力、溫度、粘溫方程，從而獲取多瓦導(dǎo)軸承瓦塊壓力分布圖，基于明確軸承動(dòng)態(tài)與靜態(tài)參數(shù)的前提下，全面分析多瓦導(dǎo)軸承性能，指導(dǎo)其運(yùn)行過(guò)程。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)軸承；流體動(dòng)力

在現(xiàn)階段，諸多立式結(jié)構(gòu)式發(fā)電機(jī)組及有關(guān)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部件均依賴導(dǎo)向軸承來(lái)運(yùn)行，故導(dǎo)向軸承性能要求越來(lái)越高。在這些設(shè)備中，多瓦滑動(dòng)推力軸承作為軸向載荷的重要承擔(dān)載體，當(dāng)導(dǎo)向軸承性能不佳時(shí)，推力軸承鏡板極其容易出現(xiàn)傾斜等現(xiàn)象，致使各瓦塊最小膜厚或載荷不一。當(dāng)個(gè)別瓦塊最小膜厚小于設(shè)計(jì)值時(shí)，嚴(yán)重影響著系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，易出現(xiàn)燒瓦等狀況。由此可見(jiàn)，必須要優(yōu)化導(dǎo)軸承的性能，保證導(dǎo)軸承的承載能力、精度及軸承剛度達(dá)標(biāo)。筆者綜合自身多年來(lái)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以某一大型發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承為導(dǎo)向，經(jīng)由構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，利用有限元法，從而全面分析軸承的熱流體動(dòng)力性能。

1 油膜壓力方程、能量方程、粘溫方程

1.1 油膜壓力方程

1.2 油膜能量方程

1.3 徑向軸承各瓦的膜厚方程

1.4 油膜粘溫方程

2 Reynolds方程與能量方程有限元格式的建立

2.1 構(gòu)建Reynolds方程有限元格式

2.2 構(gòu)建能量方程有限元格式

3 計(jì)算軸承結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文以大型發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承為例，建立數(shù)學(xué)模型，采用有限元法，對(duì)軸承的熱流體動(dòng)力性能進(jìn)行全面分析。經(jīng)由試驗(yàn)計(jì)算可分析導(dǎo)向軸承的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能，基于確保發(fā)電機(jī)導(dǎo)向軸承性能滿足實(shí)際運(yùn)作要求的基礎(chǔ)上獲取最小油膜厚度值，當(dāng)最小油膜厚度未66.32（？滋m）時(shí)，可獲取最佳運(yùn)行狀態(tài)，保證其運(yùn)行效果。在實(shí)際運(yùn)行中，必須要采用軸承性能優(yōu)化法，避免盲目性，最大限度地提升優(yōu)化效率，指導(dǎo)實(shí)踐。

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作者簡(jiǎn)介：譚人心（1990，7-），男，重慶市銅梁縣人，現(xiàn)就讀于四川西華大學(xué)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)水力機(jī)械方向，2011級(jí)本科生，指導(dǎo)老師：賴喜德教授。