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汽輪機軸瓦油膜是如何建立的?

2020-05-29
軸瓦的孔徑較軸頸稍大些,靜止時,軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內表面接觸,在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。
當轉子開始轉動時,軸頸與軸瓦之間會出現直接摩擦。但是,隨著軸頸的轉動,連續地向軸承供給一定壓力和粘度的潤滑油之后,粘附在軸頸上的油層隨軸頸一起轉動,并帶動相鄰各層轉動,進入軸頸與軸瓦之間形成的上部大、下部小的楔形間隙,向旋轉方向和軸承端部流動。隨著轉速的升高,被帶入的油量增多,且楔形面積逐漸減小,帶入其中的潤滑油由于具有不可壓縮性,潤滑油被聚集到狹小的間隙中而產生油壓。隨著轉速的升高,當這個壓力增大到足以平衡轉子對軸瓦的全部作用力時,軸頸被油膜托起,懸浮在油膜上轉動,從而避免了金屬直接摩擦,建立了液體摩擦。
轉子軸頸在軸瓦中運行時,轉子受到外界力的干擾,使軸頸偏離平衡位置,而且使轉子中心繞軸瓦內孔中心轉動,形成渦動,渦動角速度接近或等于轉子繞自身中心旋轉的角速度的一半,因此又稱半速渦動。
當轉子的工作轉速接近或等于轉子的階臨界轉速的兩倍時,渦動轉速便接近臨界轉速,渦動被共振放大,振幅增大,這種現象稱為油膜振蕩。
防止和消除油膜振蕩的方法有:改進轉子設計,盡量提高轉子的階臨界轉速;改進軸承型式、軸瓦與軸頸配合的徑向間隙、比壓、長徑比和潤滑油粘度等因素,使失穩轉速盡量提高。防止油膜振蕩效果Z好的軸承是可傾瓦軸承。

(來源:熱電論壇)