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推力轴承的工作原理,两侧工作面是否一样?

2025-09-18 10:15 发布

推力轴承的工作原理类似于径向轴承,两者都是通过建立润滑油的液体摩擦来实现润滑。

要形成液体摩擦,需要满足三个条件:首先,两表面之间应构成楔形间隙;其次,两表面之间必须有足够的粘度合适的润滑油;最后,两表面之间应有足够的相对运动速度。当满足这三个条件后,液体摩擦即可形成,也就是我们所说的油膜可以建立。

对于推力轴承,其结构是在推力盘的正反面各安装了若干块推力瓦片。靠近发电机侧的称为工作瓦,主要承受正向轴向推力;另一侧的称为非工作瓦,主要承受有时瞬时出现的反推力。

推力瓦的工作方式涉及上述三个条件中的第二和第三点,这些条件在推力瓦的工作过程中是可以满足的。关键是要理解第一个条件,即推力瓦块在瓦架上的支承方式。一种是固定式,将瓦面直接刮成楔形间隙;另一种是摆动式,通过一个偏心肋条支承在瓦架上。汽轮机转动时,润滑油会随着推力盘一起转动,进入推力盘与瓦块之间的间隙。当转子产生轴向推力时,间隙中的油层受到压力,并传递给推力瓦块,由于推力瓦块是偏心支承的,受力后会产生偏转,形成楔形间隙。这样就达到了形成液体摩擦的条件。

在运行过程中,推力瓦块并没有明确的工作面和非工作面之分。主要根据机组的总轴向推力方向来判断。也就是说,承受推力的那侧即为工作面,另一侧就是非工作面。可以通过推力瓦温度来判断,温度较高的那侧就是承受主要推力的工作面。推力瓦通常分为机端和电端。传统上,靠近机头端称为工作面,靠近发电机端称为非工作面。然而,对于现代大机组而言,由于转子朝发电机方向移动,通常认为发电机方向是工作面,机头方向是非工作面。

当运行中转子朝发电机侧移动时,需要考虑低压缸和高压缸的轴向推力平衡情况。低压缸由于反向流动,推力可以平衡;而高压缸由于效率较高,轴向推力较大,但一般设计成各部分转子的轴向推力合力接近为零。因此,在正常运行状态下,工作面和非工作面几乎都不承担太多载荷。然而,当真空下降或机组甩负荷时,各部分转子的轴向推力无法保持平衡时,转子可能会朝机头方向移动。

推力瓦的工作原理及运行方式:

1. 承受轴向推力:汽轮机在运行过程中,蒸汽在汽轮机内膨胀做功,会产生轴向推力。推力瓦的主要作用是承受这个轴向推力,防止转子轴向窜动,以保证转子在汽缸内的正确位置。

2. 形成油膜:推力瓦通常由若干块扇形瓦片组成,安装在推力轴承座上。运行时,通过向推力瓦和推力盘之间注入润滑油,在两者之间形成油膜。由于油膜的存在,使得推力盘在旋转时与推力瓦之间的摩擦变为液体摩擦,大大降低了摩擦系数和磨损。

3. 润滑系统支持:汽轮机的润滑系统为推力瓦提供连续不断的润滑油。润滑油不仅起到润滑作用,还能带走摩擦产生的热量,降低推力瓦和推力盘的温度,防止过热损坏。

4. 监测与保护:运行中通过安装在推力轴承处的温度传感器、压力传感器等监测设备,实时监测推力瓦的工作状态。如果推力瓦温度过高、润滑油压力异常等情况发生,控制系统会发出警报并采取相应的保护措施,如降低负荷、紧急停机等。

5. 定期检查与维护:为确保推力瓦的正常运行,需要定期对其进行检查和维护。包括检查推力瓦的磨损情况、油膜厚度、润滑油的品质等。如有必要,需要对推力瓦进行更换或修复,以保证汽轮机的安全稳定运行。

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