水润滑推力轴承推力瓦应力场分析
大型立式水泵推力轴承磨损润滑的分析与对策
大型立式水泵推力轴承磨损润滑的分析与对策[摘要] 本文主要针对大型水泵推力轴承中的重要部件的磨损、变形以及由此而引发的润滑、调整问题，运用理论分析和探讨的方法，结合多年来对实际设备所出现问题的探讨及经验积累，进行综合分析。
在分析论证的基础上，汇总如下结果，即：推力瓦、镜板磨损变形与其检修质量、调整、润滑、运行工况密切相关。
因此，针对问题得出这样一个结论，必须提高推力瓦、镜板检修质量；改善润滑性能，改善冷却器冷却效果，降低油温；避免水轮机运行；防止轴电流对镜板、推力瓦的侵蚀等。
并提出一些综合治理的方法和新的工序工艺，解决大型立式水泵普遍存在的推力瓦轴承磨损问题，以便提高设备健康水平，保证设备的运行稳定性和可靠性。
[关键词] 轴电流；磨损；变形；润滑一、概述：1、大型立式水泵的推力轴承，是应用液体润滑承载原理的机械结构部件，主要由推力瓦、镜板、推力头、冷却器等部件组成。
推力瓦是推力轴承中的重要部件，它是整个机组转动部分和固定部分的摩擦面，并且承受整个机组转动部分的重量和轴向水推力。
轴承运转时，要求各轴瓦均匀地承受推力负荷，如果各轴瓦受力不均，将产生较大温差，造成个别轴瓦温度增高，瓦面变形磨损增大，影响机组安全运行。
在额定工况下，推力瓦温度不得超过70℃，但如能使各推力瓦受力均匀，则可提高推力轴承的承载能力，减缓推力瓦磨损及热变形，同时也防止镜板的磨损，提高设备运行的稳定性，所以，除设计和制造上必须保证其必要的条件外，安装、检修、维护调试对机组综合性能起着重要的作用。
2、推力轴承要保证在油润滑条件下运行，必须使出油边的最小油膜厚度，符合设计值（如：大型机组推力轴承油膜厚度一般在0.03∽0.07mm之间）。
这就要求镜板有较高的精度和较低的粗糙度，如果镜板的粗糙度高，则轴承摩擦损耗增大。
镜面如有伤痕或锈蚀等缺陷，则可能破坏油膜，甚至造成烧瓦事故。
所以，镜板研磨、推力瓦刮削以及对镜板、推力瓦的检修调整工作就显得十分重要。
水润滑卧式橡胶滑动轴承和推力轴承设计计算
水润滑卧式橡胶滑动轴承和推力轴承设计计算
设计计算水润滑卧式橡胶滑动轴承和推力轴承需要考虑以下几个因素：
1. 轴承承载能力: 根据实际应用情况确定轴承的承载能力，包括径向承载和推力承载。
2. 轴承尺寸选择: 根据轴承承载能力和工作条件，选择合适的轴承尺寸。
通过计算轴承上的压应力和摩擦力，来确定轴承的尺寸。
3. 润滑剂选择: 根据工作条件选择合适的润滑剂。
润滑剂的选择会影响轴承的摩擦系数和摩擦功耗。
4. 轴承摩擦力计算: 根据轴承材料和润滑剂的摩擦系数，计算轴承摩擦力。
5. 轴承寿命估算: 根据轴承的使用寿命要求和实际工作条件，估算轴承的寿命。
以上是一般设计计算水润滑卧式橡胶滑动轴承和推力轴承的一些关键要素，具体设计计算方法需要根据实际情况进行详细分析和计算。
建议根据具体的工程要求和技术条件，进行轴承的选型和设计计算。
凝结水泵推力轴承磨损原因分析及改进措施
凝结水泵推力轴承磨损原因分析及改进措施发布时间：2022-02-15T08:46:42.988Z 来源：《电力设备》2021年第12期作者：杜书谋[导读] 针对NLT500--570凝结水泵轴承室进水，油质恶化，造成推力瓦块磨损，对轴承室进水原因进行分析并解决，对行业内凝结水泵存在共性问题解决具有借鉴作用，消除隐患提高设备运行可靠性。
（商洛发电责任公司陕西省商洛市 726000）摘要：针对NLT500--570凝结水泵轴承室进水，油质恶化，造成推力瓦块磨损，对轴承室进水原因进行分析并解决，对行业内凝结水泵存在共性问题解决具有借鉴作用，消除隐患提高设备运行可靠性。
关键词：凝结水泵推力轴承、油质乳化机械密封改造效果分析一、概述凝结水泵在火电、核电发电机组中作为重要辅机，从高度真空的条件下将凝汽器的热井中的凝结水抽出，输送接近于凝汽器压力下饱和温度的水，出口压力达3MPa，经凝结水精处理系统、低压加热器系统送入除氧器。
凝汽器是一个高度真空的容器，进出口压差大，产生的轴向力很大，因此凝结水泵采用承受轴向力大的推力滑动轴承。
推力滑动轴承主要包括：推力瓦（带碟形弹簧及附件）、导瓦、推力头、承板（推力瓦支承用）、油冷却器、大端盖、壳体、底板等几大部分；润滑方式采用自润滑，其冷却通过安装在轴承内的冷却器通水进行冷却，为了监控轴承运行时的温度，在导瓦及推力瓦中均各预留了二个用于安装测温元件的孔。
二、推力轴承磨损原因分析 2021年9月9日18时30分，机组负荷482MW，凝结水系统B凝结水泵变频运行，转速1244rpm，凝结水泵出口压力2.2MPa，凝结水流量1023t，B凝泵各参数正常。
18时55分，定期工频试转A凝结水泵，推力轴承瓦块温度快速升高，19时02分A凝结水泵导轴承温度最高达86.2℃（凝泵导轴承跳泵值为80℃），引发A凝结水泵停运。
检修人员到现场后对轴承室外观检查发现外观检查轴承承油位计内有水，热控人员检查测温元件正常，经过商议后决定拆开轴承室端盖检查，轴承室内润滑油水分较多，油质已乳化。
水轮发电机组推力轴承故障分析及处理
水轮发电机组推力轴承故障分析及处理摘要：随着我国生产进程的不断加快，在生产过程中，水轮发电机组推力轴承在运行过程中容易出现温度过高和烧损现象,严重影响了发电机轴系的正常旋转和机组的稳定安全运行。
对水轮发电机组推力轴承因机组振动、设计结构、加工安装和润滑油冷却系统等因素,导致推力轴承的轴瓦温度过高而引发的故障进行了分析,并将相关改进方法进行汇总,旨在避免因推力轴承故障损坏为水电站的安全埋下隐患,为水电站对类似的故障处理提供了参考。
关键词：水轮发电机组；推力轴承；故障分析；处理引言推力轴承工作状况的好坏直接影响机组能否正常运行，统计发现，电站机组设备故障中，约60%机械设备故障源于推力轴承。
查找、分析推力轴承事故的原因，解决设计、制造、安装及运行中发生的问题，已成为电站管理运行的一项重要工作。
1推力系统概况水轮发电机组推力轴承通常由推力头、镜板、推力瓦、支撑弹簧、油冷却器、高压油顶起装置、油槽等组成。
推力头与机组主轴采用过盈配合方式连接为一体；镜板一般采用45号锻钢制作，具有较高的精度和粗糙度，推力头与镜板通过绝缘杆和绝缘销钉固定，二者在机组运转过程中随转动部分转动，并与推力瓦面滑动摩擦，进而将机组转动部分的重量传递到推力瓦上，为了降低摩擦损耗，与轴瓦相接触的表面加工粗糙度要求达到0.2μm以上。
推力瓦采用扇形分块式结构。
推力轴承按支撑形式为刚性支柱式。
冷却系统采用体内自循环水冷方式，即推力油冷却器安装在推力油槽内部，2水轮发电机组轴承故障诊断系统设计2.1系统构成及其功能在水轮发电机轴承故障诊断监测报警系统中主要是由数据在线采集、故障报警、数据分析处理三个部分组成的，通过这一系统可以实现对发电机工作状况数据的有效监测，简单来说，这一系统设计的总体流程主要包括传感器感应、信号调理、数据分析等，经过数据分析之后，一方面是对将数据分析结果传入数据库，再根据数据分析情况进行打印分析，另一方面是通过数据分析发现故障，则系统会输出警报提示，这一过程中的数据也会再次存入数据库。
论水电厂发电机推力轴承结构特点及运行分析
中国科技期刊数据库 工业C2015年14期 117论水电厂发电机推力轴承结构特点及运行分析孙学利辽宁省丹东市太平湾发电厂发电部,辽宁 丹东 118000摘要：对于大型发电机，推力轴承是最重要的组成部分之一，它的设计和制造技术是非常重要的，其是否合理将直接影响水轮发电机组的可靠运行。
关键词：水电站；；推力轴承；结构；运行特点 中图分类号：TV734 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)14-0117-011 推力轴承的结构及运行特点1.1 平衡块支承式推力轴承平衡块支承结构由上平衡块，下平衡块，垫块以及支顶螺栓组成。
上下平衡块互相搭接组成一个整体系统。
上，下平衡块接触面和下平衡块与支承垫板接触均为圆弧面，与平面的线接触。
当承载推力载荷时。
上，下平衡块利用杠杆平衡的机械原理互相动作。
连续自动调整每块推力瓦的受力。
此结构推力轴承轴瓦载荷均衡性和推力瓦的倾斜灵活性均较好。
1.2 液压弹性油箱支承式推力轴承液压弹性油箱支承结构由弹性油箱和托盘式支柱螺钉组成。
每块瓦下的弹性油箱相互连通，内部充满一定压力的液压油，当各瓦间载荷不均衡时，弹性油箱作为一个整体连通器，通过弹性油箱的轴向变形使各推力瓦间载荷均匀。
弹性油箱目前有四波纹，三波纹和单波纹结构等，其中多波纹结构较单波纹结构性能好。
托盘的设计有效减小了托瓦的变形，保障了大型水轮发电机组推力轴承的安全运行。
亦有可采用无支柱螺栓结构，即将推力瓦直接置于弹性油箱上方，可适当减小推力轴承整体高度，并改善推力瓦机械变形。
但因无可调节的支柱螺钉，推力轴承现场安装及受力调整受到一定限制。
对于大型水轮发电机组。
液压弹性油箱支承推力轴承的弹性油箱尺寸较大。
且油箱需预充一定压力的液压油，因此为确保弹性油箱在长期运行期间的安全可靠性。
在结构设计，加工制造，安装工艺等各方面均有较严格的工艺要求。
1.3 弹簧簇支承式推力轴承结构弹簧簇支承推力轴承采用双层瓦结构，一簇具有一定刚性，高度相等的支承弹簧簇布置在推力瓦和托瓦之间，在弹簧簇浮动支承下，推力轴承合理作用点可随载荷，线速度的不同而不同，支承弹簧除承受推力载荷外，还能吸收震动，并且能够在一定程度上平衡各块瓦间的载荷。
考虑粗糙度的水润滑复合微织构推力轴承性能分析
表面技术第52卷第6期考虑粗糙度的水润滑复合微织构推力轴承性能分析王丽丽，段敬东，李龙超，刘迎澳，包云龙（山东科技大学 机械电子工程学院，山东 青岛 266590）摘要：目的改善摩擦副润滑性能，研究考虑表面粗糙度时复合微织构参数对推力轴承性能的影响，同时通过实验进一步说明复合微织构的减摩作用机理。
方法建立表面粗糙度模型、复合微织构的水膜厚度方程和推力轴承的广义雷诺方程，研究不同复合微织构形状和排列方式推力轴承的性能。
通过摩擦磨损实验验证复合微织构形状对轴承润滑性能的影响。
结果复合微织构有效改善了摩擦副的摩擦学性能，在15种复合微织构和2种单一织构中，复合微织构的承载性能均优于单一鱼形和圆形织构，圆形复合鱼形微织构具有较好的润滑性能；当不同微织构沿周向排列时获得了较好的润滑参数，相较于径向排列，其承载力提升了45.45%；考虑表面粗糙度时，轴承的润滑性能得到提高，当尺度系数为0.002 2、分维系数为2.6时，轴承获得了较好的润滑性能，相较于未考虑粗糙度时其承载力得到提高。
结论实验得出与理论相同的结论，圆形复合鱼形微织构具有较好的承载力和减摩性能，合适的复合微织构参数可以有效提高水润滑推力轴承的润滑性能，降低摩擦因数。
关键词：粗糙度；复合微织构；推力轴承；微织构参数；摩擦实验中图分类号：TH117 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2023)06-0256-10DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2023.06.022Performance of Water-lubricated Composite Micro-textureThrust Bearing Considering RoughnessWANG Li-li, DUAN Jing-dong, LI Long-chao, LIU Ying-ao, BAO Yun-long(College of Mechanical and Electronic Engineering, Shandong University of Science andTechnology, Shandong Qingdao 266590, China)ABSTRACT: Surface micro texture technology is a technology to improve the surface lubrication performance of friction pairs. The research on the micro texture thrust bearing mainly focuses on the effect of roughness on the lubrication performance of bearings or the effect of single micro texture on the lubrication performance of bearings. To improve the lubrication performance of friction pairs, the effect of different composite micro-texture parameters on the performance of收稿日期：2022−05−11；修订日期：2022−08−26Received：2022-05-11；Revised：2022-08-26基金项目：山东省矿山机械工程重点实验室校企联合基金（2022KLMM304）；山东省博士后创新项目专项资金（201701016）Fund：Shandong Province Key Laboratory of Mine Mechanical Engineering, Shandong University of Science and Technology (2022KLMM304); Shandong Provincial Postdoctoral Innovation Foundation (201701016)作者简介：王丽丽（1979—），女，博士，副教授，主要研究方向为摩擦学。
石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损的量化研究
第３２卷第３期中国机械工程V o l ．３２㊀N o ．３２０２１年２月C H I N A M E C HA N I C A LE N G I N E E R I N Gp p．２６９Ｇ２７４石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损的量化研究王㊀瑞１㊀贾㊀谦１,２㊀袁小阳１１．西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室,西安,７１００４９２．西安交通大学城市学院机械工程学院,西安,７１００１８摘要:针对极端工况下石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损难以量化的问题,利用核主泵半尺寸轴承对量化方法展开研究.建立了石墨水润滑可倾瓦推力轴承模型,采用摩擦副粗糙度作为衡量指标计算了理论起飞转速,并与起飞转速台架试验结果进行了对比;使用质量磨损率作为衡量磨损量化标准,进行了小试样试验和启停台架试验,二者结合对石墨不锈钢摩擦副进行了研究.研究结果表明:理论计算的起飞转速与起飞台架试验结果的误差为２０％,证明理论计算方法具有一定的可行性;小试样试验与启停台架试验的误差为３９．２％,小试样试验可对台架试验的结果进行预估或评价,二者的试验结果可以进行综合分析以指导理论计算.关键词:石墨;推力轴承;起飞转速;磨损;量化中图分类号:T H １３３．３D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１００４ １３２X．２０２１．０３．００３开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):Q u a n t i t a t i v eR e s e a r c ho fT a k e Ｇo f f S p e e d s a n d W e a r o fG r a ph i t e W a t e r Ｇl u b r i c a t e dH y d r o d y n a m i cT h r u s t B e a r i n gs WA N G R u i １㊀J I A Q i a n １,２㊀Y U A N X i a o y a n g１１．K e y L a b o r a t o r y o fM o d e r nD e s i g na n dR o t o rB e a r i n g S y s t e m ,M i n i s t r y ofE d u c a t i o n ,X i a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y,X i a n ,７１００４９２．D e p a r t m e n t o fM e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,X i a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y C i t y C o l l e ge ,X i a n ,７１００１８A b s t r a c t :A i m i n g a t t h e p r o b l e m s t h a t i tw a s d if f i c u l t t o q u a n t i f y t h e t a k e Ｇo f f s pe e d s a n dw e a r ofg r a phi t ew a t e r Ｇl u b r i c a t e d h y d r o d y n a m i c t h r u s t b e a r i n gs u n d e r t h e e x t r e m e c o n d i t i o n s ,t h e q u a n t i t a t i v e m e t h o dw a s s t u d i e db y u s i n g t h eh a l f Ｇs i z eb e a r i n g o f an u c l e a r r e a c t o r c o o l a n t p u m p ．T h em o d e l o f a g r a p h i t ew a t e r Ｇl u b r i c a t e dt i l t i n g Ｇp a dt h r u s tb e a r i n g sw a se s t a b l i s h e d ．T h et h e o r e t i c a l t a k e Ｇo f fs p e e d w a s c a l c u l a t e d b y u s i n g t h e s u r f a c e r o u g h n e s s o f f r i c t i o n p a i r s a s t h em e a s u r e m e n t i n d e x a n d c o m p a r e d w i t h t h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t s b y a b e n c h t e s t ．U s i n g t h em a s sw e a r r a t e a s t h e s t a n d a r d f o rm e a s u r i n gt h ew e a r ,t h e s m a l l s a m p l e t e s t a n d t h e s t a r t Ｇs t o p b e n c h t e s tw e r eb o t hc a r r i e do u t t o i n v e s t i ga t e t h e g r a p h i t e Ｇs t a i n l e s s s t e e l f r i c t i o n p a i r s ．T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e e r r o r s o f t a k e Ｇo f f s p e e d sb e t w e e n t h e t h e o r e t ic a l a nde x p e r i m e n t a l r e s u l t s a r e a s ２０％,w h i c h p r o v e s t h ef e a s i b i l i t y o f t h e t h e o r e t i c a l c a l c u l a Ｇt i o nm e t h o d ．T h e e r r o r sb e t w e e nt h es m a l l s a m p l e t e s t a n dt h es t a r t Ｇs t o p be n c ht e s t a r ea s３９．２％．T h e s m a l l s a m p l e t e s tm a y beu s e d t o p r e d i c t o r e v a l u a t e t h eb e n c h t e s t r e s u l t s ,a n db o t ho f t h e t w o t e s t r e s u l t s a r e c o m p r e h e n s i v e l y a n a l yz e d t o g u i d e t h e t h e o r e t i c a l c a l c u l a t i o n ．K e y wo r d s :g r a p h i t e ;t h r u s t b e a r i n g ;t a k e Ｇo f f s p e e d ;w e a r ;q u a n t i f y 收稿日期:２０２００１０６基金项目:国家自然科学基金(５１７７５４１２)０㊀引言石墨轴承是在金属轴承的基础上开发并发展起来的炭质轴承,炭质轴承有着不同于金属轴承的特性,如自润滑㊁耐高温㊁耐腐蚀㊁质量小等[１Ｇ２].某核主泵中使用石墨可倾瓦推力轴承承载轴向载荷,但其轴系在高温高压㊁强腐蚀强辐射的液体等极其恶劣的工况下工作,该推力轴承的磨损将直接影响主泵的寿命[３Ｇ５].由此,本文研究的石墨水润滑推力轴承对主泵的工作性能起决定性作用.轴承的性能一般通过额定工况下的润滑性能来衡量,但本文研究的核主泵可倾瓦推力轴承在服役期间需要经历多次启停,由于主泵系统的特殊性不能采用高压顶起系统,因此对启停阶段低黏介质润滑轴承的润滑性能和摩擦学性能要求较高[６Ｇ７].对于推力轴承,当转速达到某临界值时,摩擦副完全脱开形成完整的液膜,该界限转速称为 起飞转速 ,对应的膜厚称为 起飞膜厚[８].在转速未到达起飞转速时液膜并未完全形成,轴９６２ Copyright©博看网 . All Rights Reserved.承处于边界摩擦和混合摩擦状态,在这种状态下轴承的摩擦副将会剧烈磨损,这对轴承及整机的可靠性和寿命有极其严重的影响[９].当最小油膜厚度小于连续流体动压润滑相关尺寸要求时,推力轴承会发生磨损,惰转曲线将大幅度下移,长时间低速惰转运行,可能导致推力轴承烧瓦,核主泵无法再次启动[１０].因此,水润滑轴承起飞转速及磨损的量化研究对提高起飞性能㊁减小轴承的磨损有着重要意义[１１].本文以核主泵半尺寸立式轴承为研究对象,建立石墨水润滑可倾瓦推力轴承的模型,采用摩擦副粗糙度作为衡量指标,理论计算起飞转速,进行起飞台架试验;进行小试样试验与启停台架试验,通过质量磨损率K m来量化磨损结果,二者试验结果相互对比讨论.１㊀石墨水润滑推力轴承起飞转速的量化某核主泵轴系为立式转子结构,含两个径向轴承和一个双向推力轴承,为动压轴承.图１是主泵轴系的结构图,主泵轴系由转子㊁叶轮㊁上飞轮㊁下飞轮㊁径向石墨轴承及推力石墨轴承等几部分组成.针对轴系中的推力轴承,设计制备了半尺寸试验推力轴承,试验推力轴承参数如表１所示.计算时,载荷取全载W１㊁半载W２和四分之一载荷W３三组进行对比分析.图１㊀某核主泵立式轴系结构图F i g．１㊀V e r t i c a l s h a f t i n g d i a g r a mo f a n u c l e a rm a i n p u m p表１㊀试验推力轴承参数T a b．１㊀T e s t t h r u s tb e a r i n gp a r a m e t e r s参数名称值参数名称值瓦块内径d１(mm)２４０径向偏支系数０．５６瓦块宽度d２(mm)１６０周向偏支系数０．５０瓦块数６额定转速(r/m i n)１８００瓦块包角θ(ʎ)５０额定载荷W(k N)１８０１．１㊀起飞转速的理论仿真对于该屏蔽泵的立式转子系统,在启动过程中,当转子升速到一定转速时,推力盘与瓦面完全脱开并形成完整水膜,进行有效的润滑和支撑,此转速即为起飞转速,该转速下对应的膜厚即为起飞膜厚.为了说明转速㊁载荷和膜厚三者的关系,以推力轴承承载力方程为例[１２],最小膜厚h m i n＝μωB４W－/W(１)式中,μ为润滑剂动力黏度,N s/m２;ω为角速度,r a d/s; B为轴瓦宽度,mm;W－为量纲一承载系数(由轴承结构参数决定);W为载荷,N.起飞膜厚一般与轴承和轴瓦接触面的摩擦副有关,完整水膜必须保证膜厚大于两个表面的粗糙度之和[１２],即h m i nȡh f＝S(μ１＋μ２)(２)式中,h f为起飞膜厚,μm;S为安全裕度;μ１㊁μ２为摩擦副表面粗糙度,μm.使用MA T L A B程序计算可倾瓦推力轴承膜厚,该程序的功能为:在输入轴承的基本参数后,选择载荷和转速,即可求解轴承当前工况下的受力及膜厚情况(最小膜厚㊁支点膜厚和瓦块受力情况等),程序的基本流程见图２.图２㊀推力轴承计算流程图F i g．２㊀T h r u s tb e a r i n g c a l c u l a t i o n f l o w c h a r t输入试验轴承的基本参数(表１),分别计算转速从０到额定转速１８００r/m i n的三种载荷下最小膜厚曲线,结果如图３所示.三条最小膜厚曲线大致走势相同,随着载荷的增大,最小膜厚逐渐减小,此规律与文献[１３]的研究结果相近.在０~３００r/m i n内最小膜厚增加较快,可推断起飞膜厚可能处于３００r/m i n 以内.为验证软件的正确性,计算文献[１４]中受力轴承的最小膜厚,与其对比发现最小膜厚误差０７２中国机械工程第３２卷第３期２０２１年２月上半月Copyright©博看网 . All Rights Reserved.图３㊀三种载荷下轴承最小膜厚图F i g．３㊀M i n i m u mf i l mt h i c k n e s s o fb e a r i n g u n d e rt h r e e l o a d s在５％以内,可基本认为软件计算结果正确.初定起飞膜厚处于３００r/m i n以内,对０~３００r/m i n的转速进行较为细小的划分,可得到尽可能多的最小膜厚与支点膜厚的数据,对数据进行拟合分析,结果如图４所示.图４㊀三种载荷下的膜厚曲线F i g．４㊀F i l mt h i c k n e s s c u r v e u n d e r t h r e e l o a d s为了保证拟合曲线的精度,令表示数据离散程度的R２在０．９９９以上,得到了三条最小膜厚的拟合曲线以及三个膜厚关于转速的三阶多项式方程.试验轴承的推力盘与石墨瓦的表面粗糙度分别为０．８μm和１．６μm,根据式(１),取安全裕度S 为１．５,得到最小膜厚h m i nȡh f＝３．６μm.代入方程反求出膜厚为３．６μm时的转速:n１＝２１６r/m i n㊁n２＝１２０r/m i n和n３＝７６r/m i n(图４). n１㊁n２㊁n３分别为全载W１㊁半载W２与四分之一载荷W３的理论起飞转速,h z１是全载W１最小膜厚为３．６μm时所对应的支点膜厚,h z１＝４．５μm.１．２㊀起飞转速的试验模拟改造已有的半尺寸立式轴承试验台进行试验,见图５.试验台主要分为试验台主体㊁变频电机驱动系统㊁加载装置㊁高压油站和润滑与冷却系统５个部分,采用静压加载方式,为配合水润滑低速启停试验,将原有的大转速低扭矩电机更换为额定转速为１０００r/m i n的大扭矩变频调速电机以保证启动力矩,并对试验台内部进行防锈处理.图５㊀半尺寸立式轴承试验台F i g．５㊀H a l fＧs i z e v e r t i c a l b e a r i n g t e s tb e n c h在测量水膜厚度时,采用美国B E N T L Y ３３００X L８mm电涡流传感器系统进行电涡流位移测量.图６所示为起飞膜厚测试的传感器布置方案,传感器布置在两个瓦块之间并固定在推力轴承座上,径向按照径向偏支系数固定在６片瓦块支点形成的圆上,以保证测得的膜厚为支点处的膜厚(此处未考虑推力盘的倾斜情况).传感器端面在静态下与推力盘表面距离为１．２mm,转子转动时推力盘由于液膜的作用而上浮,传感器可测得支点处的上浮情况,即为支点膜厚.为了保证支点膜厚测量的精度和准确度,采用三个测点相互间隔１２０ʎ来进行测量,试验结果如图７所示.图６㊀起飞膜厚测试原理图F i g．６㊀T a k eＧo f f f i l mt h i c k n e s s t e s t s c h e m a t i c d i a g r a m １．３㊀理论与试验结果的对比与讨论由于传感器测得的膜厚为全载W１时支点处的膜厚,因此需与全载W１理论支点处的膜厚进行对比分析,得出如下结论.(１)试验测得的支点膜厚走势与理论支点膜厚大体趋势相同.(２)在转速较低时(０~８０r/m i n),试验支点膜厚与理论出入较大(试验结果较为稳定,而理论结果则保持均匀上升),分析原因可能是转速较低时,由于推力盘和轴瓦的粗糙度导致试验未生成完整水膜,而理论膜厚采取全膜润滑的计算方法.(３)随着转速的增加(９０~１８０r/m i n),试验１７２石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损的量化研究 王㊀瑞㊀贾㊀谦㊀袁小阳Copyright©博看网 . All Rights Reserved.图７㊀起飞台架试验数据曲线F i g．７㊀T a k eＧo f fb e n c h t e s t d a t a c u r v e曲线与理论曲线愈发接近,可认为已逐渐形成完整的润滑水膜.在转速为１８０r/m i n时,理论曲线与试验结果第一次相交,并随着转速的增大二者曲线逐渐缠绕,因此认为试验转速n s＝１８０r/m i n时,试验已经产生完整水膜进行润滑.试验测得的起飞转速(n s＝１８０r/m i n)与理论计算结果(n１＝２１６r/m i n)的误差为２０％,这可能与试验所采用推力盘与轴瓦的粗糙度有关,另一方面安全裕度S的取值也将影响二者的误差.２㊀石墨水润滑推力轴承磨损的量化从推力轴承启动到到达稳定工作状态,整个瓦块与推力盘的润滑过程可分为边界润滑阶段㊁不连续流体动压润滑阶段和流体动压润滑阶段.瓦块磨损的主要原因是在未达到起飞转速时与推力盘接触产生的干摩擦与边界摩擦,多次的启停会加剧瓦块的磨损,严重影响核主泵推力轴承的寿命[１５].因此有必要对启停阶段瓦块的磨损情况进行研究,便于找出应对措施和改造办法.２．１㊀石墨不锈钢摩擦副的小试样试验石墨不锈钢摩擦副小试样试验是为模拟台架启停试验中石墨瓦块与不锈钢推力盘摩擦的过程.(１)试验仪器.用于小试样试验的试验仪器一般为各种型号的摩擦磨损试验机.在试验室里做试验,试验样品是材料加工成的小件.基于以上条件,选择UMTＧ２摩擦磨损试验机进行试验.摩擦因数通过力传感器感受载荷力N和水平摩擦力F并转化成信号输出,然后由计算机利用公式μf＝F/N求出.磨损量用质量磨损率K m 来代表,质量磨损率是单位滑动距离上每单位面积摩擦表面质量的减少量,单位为k g/m３,即K m＝m s Aα(３)式中,m为材料磨损质量,g;s为相对滑动距离,m;Aα为接触表面积,m２.(２)试样制备.为了研究核主泵瓦块的磨损情况,采用了一种新型石墨材料,材料性能参数见表２.小试样试验采用石墨试验销不锈钢(１C r１８N i９T i)试验盘的面面接触形式进行摩擦.将该新型石墨材料制成ϕ６ˑ１５mm的石墨试验销和ϕ４０ˑ５mm的不锈试验盘,见图８.表２㊀石墨试样物理性能参数T a b．２㊀P h y s i c a l p r o p e r t i e s o f g r a p h i t e s a m p l e s参数名称数值肖氏硬度H S９１．５抗压强度(mm)２０５．４５抗折强度(M P a)７６．４６０~５００ħ热导率λ(W/(m K))５０．３３表面气孔率θs０．２８６％石墨化度范围(ʎ)４０~４４㊀㊀(a)石墨试验销㊀㊀㊀㊀(b)不锈钢试验盘图８㊀基本摩擦学试验试样F i g．８㊀B a s i c t r i b o l o g y t e s t s p e c i m e n㊀㊀(３)试验参数的设定.小试样试验主要模拟轴承实际工作时候的P V值(P为轴承工作时比压,V为工作时转速),具体试验参数设定描述如下:主泵的全载W１㊁n１＝２１６r/m i n,半载W２㊁n２＝１２０r/m i n,四分之一载荷W３㊁n３＝７６r/m i n.根据表１计算可知轴承在达到起飞转速时三种载荷的P V值分别为４．８６M P a m/s㊁１．３５M P a m/s和０．４３M P a m/s.因此试验分别在相同的P V值下进行,试验的压力值设定为５M P a,石墨销的直径为６mm,由F＝pπr２换算为机器施加的载荷:Q１＝１３７N㊁Q２＝３８N和Q３＝１２N,试验机的试验速度均设为１m/s.(４)试验结果.摩擦因数试验时间为１０m i n,磨损量测试时间为２４h.得到了该石墨材料的摩擦因数平均值μf＝０．２０３,称重采用B S A１２４S电子天平(１２０g/０．１m g),称量三种工况下的材料磨损质量m(全载工况㊁半载工况和四分之一载荷工况的材料磨损质量分别为m１㊁m２和m３),试验结果见表３.将磨损的质量代入式(３),可计算出该新型石墨材料在三种工况下的质量磨损率:K m１＝１．７４ˑ１０－３g/m３㊁K m２＝０．９５ˑ１０－３g/m３和K m３＝０．６２ˑ１０－３g/m３.２７２中国机械工程第３２卷第３期２０２１年２月上半月Copyright©博看网 . All Rights Reserved.表３㊀三种工况下试验磨损的质量T a b ．３㊀Q u a l i t y of t e s tw e a r u n d e r t h r e e o p e r a t i ng co n d i t i o n s 载荷(k N )１８０９０４５磨损的质量m (m g)４．２２．３１．５２．２㊀台架启停试验(１)试验准备.台架启停试验中轴承的材料是性能参数如表２所示的石墨,以表１试验推力轴承参数制作石墨可倾瓦推力轴承,试验在上述半尺寸立式轴系试验台上进行.(２)试验过程.启停工况是水润滑石墨轴承磨损的主要因素之一,本文在半尺寸立式轴承试验台上对全载工况下主泵的水润滑石墨推力轴承进行启停试验,主要模拟核主泵低速启停.试验过程为:①试验台上电,润滑回路开启,测试系统待机;②驱动电机启动转速,试验转速在５m i n 内由０慢慢启动到起飞转速n １＝２１６r /m i n ,启动过程监测轴承的运行情况及轴瓦的温升;③运行３０m i n 后电机减速,减速５m i n 后转速降为０.(３)试验结果.本文将石墨推力轴承磨损的测试原理称为称重计算质量磨损率,即在试验前后对推力瓦块进行超声波清洗烘干称重,将试验前后的质量差代入式(３)计算出全载工况下的质量磨损率.试验结束后使用精度为１０００g /０．０１g 的L T １００２E 电子天平测量石墨瓦块的磨损情况,其中磨损量是从经过了８次重复启停过程的轴瓦上测得的.试验前后推力瓦块对比如图９所示,轴瓦在试验后有明显的划痕磨损,说明在启停阶段轴瓦与推力盘并非产生全膜润滑,其摩擦性质可能以边界摩擦为主.主泵启停试验需要重复启停２０００余次,本文只进行了８次启停,表４为推力轴承瓦块磨损测量数据,磨损的质量取６块瓦块的平均质量差.图９㊀２号瓦块试验前后对比图F i g ．９㊀C o m pa r i s o n c h a r tb e f o r e a n da f t e rN o ．２t i l e t e s t ㊀㊀将试验计算得到的平均质量损失m s ＝０．３８g代入式(３),计算出全载１８０k N 试验质量磨损率K m s ＝１．２５ˑ１０－３g/m ３.试验结论如下.(１)所选新型石墨材料的性能优良,在台架表４㊀推力轴承瓦块磨损测量数据T a b ．４㊀W e a rm e a s u r e m e n t d a t a f o r t h r u s tb e a r i n gpa d s g 瓦块编号试验前净重试验后净重质量损失１号瓦块８８２．１９８８１．７６０．４３２号瓦块８９６．４４８９６．０４０．４０３号瓦块８９２．９２８９２．６１０．３１４号瓦块８６９．５１８６９．１５０．３６５号瓦块８９８．２９８９７．８８０．４１６号瓦块９０２．７６９０２．３９０．３７平均损失０．３８试验中磨损极小,磨损质量在０．３１~０．４３g 之间,质量磨损率K m s ＝１．２５ˑ１０－３g/m ３,适宜在极端工况长期使用.(２)试验后有明显划痕,说明在转子启停阶段确实有边界摩擦接触.２．３㊀小试样试验与台架试验的对比与讨论在上文中,对全载１８０k N ㊁起飞转速２１６r /m i n 的工况进行了２４h 的磨损试验,分析计算得到K m １＝１．７４ˑ１０－３g/m ３.而在台架启停试验中对全载工况进行了８次启停试验,分析计算得到K m s ＝１．２５ˑ１０－３g/m ３,二者的误差为３９．２％.原因可能为以下三点.(１)由于磨损的时间较短,得到的磨损质量较小,导致称重测量不够精确,可能存在一定误差.(２)小试样试验环境为恒定的,而台架启停试验则是启停的变化工况,虽然采取了等P V 值的模拟办法,但结果还是会有一定误差.(３)小试样试件与台架启停试验试件尺寸差距过大,这可能也会导致磨损的实际过程发生一些变化.虽然小试样试验与台架启停试验二者结果有一定误差,但小试样试验依旧能对大型台架试验的结果进行有效的预估.这可以显著降低台架试验的成本,并对台架试验的结果进行一定的评价.３㊀结论(１)利用摩擦副粗糙度对起飞转速进行了量化,与起飞台架试验的结果进行对比,误差为２０％,证明利用摩擦副的粗糙度来衡量计算起飞转速具有一定的可行性.(２)利用质量磨损率对小试样试验与启停台架试验结果进行了量化,二者的结果误差为３９．２％.小试样试验可以对台架试验的结果进行预估或者试验评价,但不能完全替代.(３)本文起飞转速和磨损的量化方法可为水润滑轴承其他参数的量化提供一定参考.参考文献:[１]㊀陈锐．石墨材料与石墨轴承[J ]．炭素,２００１(４):３２Ｇ３５．３７２ 石墨水润滑动压推力轴承的起飞转速及磨损的量化研究王㊀瑞㊀贾㊀谦㊀袁小阳Copyright©博看网 . All Rights Reserved.C H E N R u i．G r a p h i t eＧm a t e r i a l a n d G r a p h i t eＧb e a r i n g[J]．C a r b o n,２００１(４):３２Ｇ３５．[２]㊀J I A Q i a n,Y U A N X i a o y a n g,Z HA N G G u o y u a n,e ta l．D r y F r i c t i o n a n dW e a r C h a r a c t e r i s t i c s o f I m p r e gＧn a t e dG r a p h i t e i n aC o r r o s i v eE n v i r o n m e n t[J]．C h iＧn e s eJ o u r n a lo f M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g,２０１４,２７(５):９６５Ｇ９７１．[３]㊀Z HA N GF a n,G U A N Y o n g s h e n g,Y U A N X i a o yＧa n g,e t a l．E x p e r i m e n t a l S t u d y o nP a dT e m p e r a t u r ea n dF i l m T h i c k n e s so fT i l t i n gＧp a dJ o u r n a lB e a r i n g sw i t ha nE l a s t i cＧp i v o t P a d[J]．T r i b o l o g y I n t e r n a t i o nＧa l,２０１５,８８:２２８Ｇ２３５．[４]㊀陈飞,金英泽,袁小阳．载荷方向对立式转子导轴承润滑性能的影响[J]．西安交通大学学报,２０１９,５３(１２):２５Ｇ３０．C H E N F e i,J I N Y i n g z e,Y U A N X i a o y a n g．E f f e c to f L o a dD i r e c t i o n o nL u b r i c a t i o nP e r f o r m a n c e o f t h eF o u rＧp a dW a t e rＧl u b r i c a t e dT i l t i n gG u i d eB e a r i n g f o rV e r t i c a lR o t o r[J]．J o u r n a l o fX i a n J i a o t o n g U n i v e rＧs i t y,２０１９,５３(１２):２５Ｇ３０．[５]㊀贾谦,董光能,赵伟刚,等．腐蚀下浸渍石墨材料的摩擦磨损特性研究[J]．徐州工程学院学报(自然科学版),２０１３,２８(３):２１Ｇ２６．J I A Q i a n,D O N G G u a n g n e n g,Z HA O W e i g a n g,e ta l．F r i c t i o n a n dW e a r C h a r a c t e r i s t i c s o f I m p r e g n a t e dG r a p h i t e M a t e r i a l su n d e r C o r r o s i o n E n v i r o n m e n t s[J]．J o u r n a l o f X u z h o u I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n),２０１３,２８(３):２１Ｇ２６．[６]㊀王祥,张帆,史朝阳,等．多瓦预载荷调整对核主泵轴系临界特性的影响[J]．轴承,２０１８(９):３８Ｇ４４．WA N G X i a n g,Z HA N GF a n,S H I Z h a o y a n g,e t a l．I n f l u e n c e o fM u l t iＧp a d s P r e l o a dA d j u s t m e n t o nC r i tＧi c a l P r o p e r t i e s o fN u c l e a r M a i nP u m p S h a f t i n g[J]．B e a r i n g,２０１８(９):３８Ｇ４４．[７]㊀贾谦,欧阳武,张帆,等．水润滑轴承磨损寿命预测校正试验载荷的磁力模拟研究[J]．中国电机工程学报,２０１４,３４(１７):２８３６Ｇ２８４２．J I A Q i a n,O U Y A N G W u,Z H A N G F a n,e t a l．M a g n e t i cS i m u l a t i o n R e s e a r c ho fP r e d i c t i o nＧc o r r e c t i o nT e s t L o a d i n g f o r W a t e rＧl u b r i c a t e d B e a r i n g W e a rL i f e[J]．P r o c e e d i n g so f t h eC S E E,２０１４,３４(１７):２８３６Ｇ２８４２．[８]㊀张帆,欧阳武,奚延辉,等．核主泵水润滑轴承的润滑性能及起飞转速[J]．机械设计与研究,２０１７,３３(５):８７Ｇ９２．Z HA N G F a n,O U Y A N G W u,X I Y a n h u i,e ta l．S t u d y o n t h eL u b r i c a t i o nP e r f o r m a n c e a n dT a k eＧo f fS p e e do f t h eN u c l e a rM a i nP u m p W a t e rL u b r i c a t e dB e a r i n g[J]．M a c h i n eD e s i g n&R e s e a r c h,２０１７,３３(５):８７Ｇ９２．[９]㊀张国渊,袁小阳,赵伟刚,等．螺旋槽端面密封脱开转速的理论及试验[J]．机械工程学报,２００８,４４(８):５５Ｇ６０．Z HA N G G u o y u a n,Y U A N X i a o y a n g,Z HA OW e i g a n g,e ta l．T h e o r e t i c a la n d E x p e r i m e n t a lA pＧp r o a c ho fS e p a r a t i o nS p e e do fS p i r a lG r o o v eF a c eS e a l s[J]．J o u r n a l o fM e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,２００８,４４(８):５５Ｇ６０．[１０]㊀张帆,金英泽,王祥,等．可倾瓦导轴承液膜力非线性指数模型及应用研究[J]．西安交通大学学报,２０１７,５１(３):７２Ｇ７９．Z HA N GF a n,J I N Y i n g z e,WA N G X i a n g,e ta l．E x p o n e n t i a lM o d e l o fN o n l i n e a rL i q u i dＧf i l mF o r c eo fT i l t i n gＧp a d G u i d e B e a r i n g a n dI t s A p p l i c a t i o n[J]．J o u r n a lo fX i a nJ i a o t o n g U n i v e r s i t y,２０１７,５１(３):７２Ｇ７９．[１１]㊀WA N GJ L,Z HA N GC,WA N GYL,e t a l．P r e pＧa r a t i o na n dE x p e r i m e n t a l S t u d y o fG r a p h i t e M a t eＧr i a l f o rW a t e rL u b r i c a t e dT h r u s t B e a r i n g o fN u c l eＧa r M a i n P u m p[J]．M a t e r i a l s S c i e n c e F o r u m,２０１８,４７４６:１０２Ｇ１０６．[１２]㊀张帆．核电可倾瓦轴承润滑动力学设计与试验研究[D]．西安:西安交通大学,２０１７．Z HA N G F a n．D e s i g na n d E x p e r i m e n t a lS t u d y o nL u b r i c a t i o na n dD y n a m i c so fT i l t i n gＧp a dB e a r i n g sf o r N u c l e a rP o w e r E q u i p m e n t[D]．X i a n:X i a nJ i a o t o n g U n i v e r s i t y,２０１７．[１３]㊀周义光,张昌兵．可倾瓦水润滑推力轴承中的水膜厚度分析[J]．水动力学研究与进展(A辑),１９９６(６):６９０Ｇ６９７．Z HO U Y i g u a n g,Z HA N GC h a n g b i n g．A n a l y s i so fW a t e rF i l m T h i c k n e s s i nT i l t i n g P a d W a t e rL u b r iＧc a t e dT h r u s tB e a r i n g[J]．C h i n e s eJ o u r n a lo f H yＧd r o d y n a m i c s(Se r i e sA),１９９６(６):６９０Ｇ６９７．[１４]㊀王山琪．大型扇形可倾瓦推力轴承最佳支承点位置研究[D]．哈尔滨:哈尔滨理工大学,２０１８．WA N G S h a n q i．R e s e a r c ho n O p t i m a lS u p p o r t i n gP o i n tP o s i t i o no fL a r g eS e c t o rT i l t i n g P a dT h r u s tB e a r i n g[D]．H a r b i n:H a r b i n U n i v e r s i t y o fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,２０１８．[１５]㊀蔡龙,王伟光．核主泵无顶油惰转推力轴承磨损研究[J]．水泵技术,２０１９(１):１０Ｇ１３．C A IL o n g,WA N G W e i g u a n g．S t u d y o n W e a ro fO i l l e s s R o t a r y T h r u s t B e a r i n g o f N u c l e a r M a i nP u m p[J]．P u m p T e c h n o l o g y,２０１９(１):１０Ｇ１３．(编辑㊀袁兴玲)作者简介:王㊀瑞,男,１９９５年生,硕士研究生.研究方向为可倾瓦推力轴承㊁现代设计及轴承转子系统动力学.EＧm a i l:w a n g r u i z＠s t u．x j t u．e d u．c n.袁小阳(通信作者),男,１９６３年生,教授㊁博士研究生导师.研究方向为轴承转子系统动力学㊁润滑理论及轴承技术与摩擦学系统的系统工程等.EＧm a i l:x y y u a n＠m a i l．x j t u．e d u．c n.４７２中国机械工程第３２卷第３期２０２１年２月上半月Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
拉西瓦2F、5F机组推力轴承问题分析及处理
ｓ ａｅ ｔ ｒ ｓ ｅ ｒｎ ｕ ｈ ｏ ｈ ａ ｉ ｆａ ｔ ａ ｏ ｄ ｔ ｎ ｕ ｈ ａ ｈ ｉ ｔｄ ｍａｎ ｅ ａ ｃ ｉ ｐ ｈ ｔｂ ａｉ ｇｂ ｓ ｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｃｕ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｓ ｃ ｓｔ ｅｌ ｒ ｕ ｌ ｉ ｍｉｅ ｉ ｔｎ ｎ ｅｔｍｅ
院水 电站 动力设 备及 其 自动 化专 业 ， 现从事水 轮机 工艺
工作．
析， 特别是对设备进行合理的规划 ， 使设备合理利 用， 增加了工件工地现场加工的精度 ， 降低了工地
收稿 日期 ：０ ２０ ． ２ １－１ ９ ２
５ ３
ｐｅｓｒ ｉ ｌｔ ｇｊｃ ｔｉｋ ｅｓｏ ｉｆ ｍ ｒｓｕ ｅｏｌ ｉ ｉ ａｋ； ｃ ｎ ｓ ｆ ｌ ｌ ｆｎ ｈ ｏ ｉ
Ｏ 引 言
拉 西瓦 水 电站位 于青海 省贵 德 县与贵 南 县交 界的黄 河干 流上 ， 电站 设计 共建 ６台 ７０ ０ ＭＷ 水轮 发 电机 ， 电机采 用 上下导 轴承 立轴半 伞式 、 发 由水
合紧急到现场处理及后期机组运行情况 ， 特作如 下分析 。
１ 现 象及 产 生 的后 果
拉西瓦 ２ 、Ｆ Ｆ５ 机组运行过程 中， 推力轴承瓦 温 正常 、 稳定 。例 行停机 检 修时发现 了以下 问题
（） １ 镜板 划伤 严 重 ， 感不 明 显 ， 甲能 感 到 手 指
轮机驱动的同步发电机 ， 采用全空冷 （ 即定子绕 组、 定子铁心和转子绕组均为空气冷却 ） 方式 ， 是 黄河流 域装 机容 量最 大 、 电量最 多 、 发 单位 干 瓦造 价 最低 的水 电站 。 电站建成 后 主要承 担西 北 电 网
ｓｓ ｍ ｏ ｍ ｏｕ ｉ ｙｔ ｆ ｕ ｂ ｎｔ ｅ ｊ ．
Ｋ ｙ ｗ ｒｓ Ｔ ｒｓ ｂａ ｎ ； ｒｓ ｂａ ｎ ｕｈ ｍ ｎ ｒｐａ ；ｉ ｉ ｅｔ ｎ ｐ ｅ ｈ ｈ ｅ ｏｄ ｈ ｔ ｅｒ ｇ ｔｕ ｔ ｅｒ ｇｂ ｓ ； ｉｏ ｌ ｅ ｏ ｎ ｃ ｏ ｉ ； ｉ － ｕ ｉ ｈ ｉ ｔ ｌ ｊ ｉ ｐ ｇ
水润滑船舶艉管轴承内部流场数值分析
船舶艉管轴承是 船舶推进 轴系 的重要 组成 部分, 它的作用是支承螺旋桨轴。螺旋桨轴位于轴系的最后 端, 其后端装有螺旋桨, 前端穿过尾轴管轴承与中间 轴相连接。螺旋桨运转时不均匀的动载荷和船艉部振 动使得螺旋桨轴发生各种振动, 螺旋桨轴的振动使其 在艉管轴承中的位置是时变的, 螺旋桨轴对艉管轴承 产生冲击, 这种 冲击 也导 致 艉管 轴承 润滑 状 态的 变 化, 因此艉管轴承的工作条件非常恶劣。 由于用水作润滑介质具有无污染、来源广泛、节 省能源以及安全和难燃等特点, 船舶艉轴很多采用水 润滑。由于水润滑轴承内瓦形状的多样性, 其流体力 学模型的建立比较复杂, 因此研究轴承内瓦形状对其 水润滑特性研究具有重要意义。本文作者建立了船舶 艉管轴承的数学模型和内部流体域模型, 并利用数值 计算方法对轴承内部流场进行了分析, 比较计算结果
3
( 4 ) 忽略水膜受到的体积力; ( 5 ) 由于水的流体惯性 力较其 粘性剪切 应力小, 因此忽略水的流体惯性力; ( 6 ) 润滑 表面 无滑 动产 生, 即 认为 在轴 承 界面 上水流速度与表面速度相等; ( 7 ) 水为不可压缩牛顿流体; ( 8 ) 由于水 的密 度、粘 度 随压 力、温 度 的 变化 很小, 从而认为它们在轴运转的过程中恒定不变; ( 9 ) 轴承 在 工 作 时 的 状 态 为 准 稳 态, 即 密 度、 膜厚等参数不随时间而改变。 根据微 元体 的平 衡 速 度 方程、流 量方 程、 连续 方程及上 述 假设 条件, 可得 到水 膜 动压 润滑 雷 诺方 程: p p 3 3 h h + h = 6U ∋ ( 7) x y y x x 式中: ∋ 为水的密度; U 为滑动速度; h 为水膜厚度; p 为水的压力。 1 2 计算流体力学通用控制微分方程 连续方程、动量方程、能量方程等都服从一个通 用的微分 方程, 用 ( 表 示因 变量, 通用 的控 制 微分 方程是: t () ( ) + d iv ( ) u ( ) = d iv ( ∗ grad( ) + S ( 8)
M310主泵下推力瓦低压磨损分析与改进
M310主泵下推力瓦低压磨损分析与改进发布时间：2022-05-06T06:18:16.852Z 来源：《中国科技信息》2022年第1月第2期作者：骆毅[导读] M310核电机组主泵作为一回路的“心脏”骆毅福建福清核电有限公司福建福清 350318摘要：M310核电机组主泵作为一回路的“心脏”，安全可靠运行至关重要，根据同类型机组运行经验，主泵下推力瓦在一回路压力低时存在磨损风险，本文基于主泵推力轴承受力分析，提出避免下推力瓦低压磨损相关的工艺和控制逻辑改进措施，确保机组和设备的安全可靠运行。
关键字：温度；效率；循环；1.主泵推力轴承结构 M310机组冷却机系统设置三个回路，每个回路装有一台反应堆冷却剂泵（主泵），用于驱动高温高压、具有放射性的冷却剂通过反应堆堆芯，把堆芯中产生的热量传送给蒸汽发生器。
在主泵运行过程中，反应堆冷却剂系统压力、转动部件的重量、轴密封压力降作用力及叶轮的水推力等会合成一个轴向推力，在主泵启停及一回路升降压过程中，轴向推力会不断变化。
为保证主泵的安全运行，设置了推力轴承。
推力轴承主要由上推力瓦、推力盘、下推力瓦组成。
推力盘将轴向推力负荷均匀地分配到各推力瓦上。
随着电机转子和推力盘的转动，油液的力作用在推力轴瓦上，使其略微倾斜，并在轴瓦和推力盘中间建立一层油膜，使推力瓦与推力盘不接触。
推力轴承安装在轴承箱中，与轴承箱一起安装在电机飞轮下部与中间联轴器之间。
整个轴承组浸没在润滑油中，在泵正常运转时，轴承是自润滑的，不需要外部的油泵。
但是在反应堆冷却剂泵启动过程中，必须要先启动顶轴油泵，通过顶轴油泵将润滑油注入上推力瓦，经过上推力瓦上的小孔流入推力瓦和推力盘间，在推力瓦和推力盘建立强制润滑油膜，以保护轴承和推力盘。
2.推力轴瓦受力分析推力轴承受力主要来自反应堆冷却剂系统压力、主泵转动部件的重量、轴密封压力降作用力及叶轮的水推力。
冷却剂系统压力FP：该压力作用在泵腔室上，对主泵提供持续向上的顶升力，根据主泵设计手册，随着系统压力的升高，顶升力随之加大，压力增长为6.5KN/0.1MPa。
基于ANSYS的水轮机推力轴承动力学分析
基于ANSYS的水轮机推力轴承动力学分析匡涛;秦战生【摘要】Thrust bearing is an important component of the turbine structure, its quality affects the safety and stability of the turbine operation. Therefore,its dynamics simulation and structural analysis and investigation on its movement characteristics are of great significance to theoretical support for real-time monitoring. This paper describes the kinematic relations inside the turbine bearing,builds its finite element model and simulases motion of rol ing bearings by using ANSYS/LS-DYNA explicit dynamics module. It also shows the stress and displacement distribution of the bearing operating under normal conditions by processing the result using LS-PREPOST. The theoretical basis is provided for smoothly operating the turbine.%针对某一水轮机结构，推力轴承作为其重要部件，其运转状态的好坏对水轮机运行的安全性和平稳性产生重大影响。
浅析混流式水电机组推力轴承瓦的研刮
浅析混流式水 电机组推力轴承瓦 的研 刮
钟厚德
（ 南宁产业投资有限责任公司 ， 广西 南宁 ５０ ３ ） ３ ０２
摘 要 ： 力发 电机 组在盘车过程 中高压顶起 转动部分 时， 水 推力轴承 瓦与镜板之 间的间隙值 达不到设计规 定要 求 ， 成 造 盘车 困难 ， 经过对 高压顶起液压 系统的分析及结合液压理论进行探 讨 ， 并根据液压理论计算得 出的结 果， 对推 力瓦研 刮
１ ６１
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｎ ． ２ １ ｎ ｆ ｃｒ ｇＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ６， ０ ２ ｉ
如 图 ３所 示 ， 推力 瓦 面上 研 刮有一 个 ４５ 在 ＇ ＿ ｍｍ ０
＝
８ ＭＰ ａ
的压力油室 ，压力油室 的作用 ，是运用 了巴斯加原 理 。如 图 ４所示 。
为推力轴承瓦个数 ， ８ ｎ＝ 。
已知
Ｐ ＝９ ０ １ ２ ８Ｎ 眦 ９ ５ ．
参考文 献：
【】 １ 左光壁． 水轮机 【 】北京 ： Ｍ． 中国水利 水电出版社， ９ ５ １９ ．
Ａｎ ｌｓｓ ｆ ｒ ｈ ｕ ｔ ａ ｉｇ Ｓｈ ｖ ｆ ｒ ｎ ｉ ｉ ａｙ ｉ ｒ ｓ ｏ Ｔ Ｂｅ ｒ ａ ｅ ｏ ａ ｃｓＵｎｔ ｎ Ｆ
一
实施步骤 ：
式 中， 为 最大 外部 负荷 ； Ｐ 为 系统 的最 大工 作压 力 ＭＰ ； ｌ ａ
０． ９５；
程度 的不断提高 ， 并向高尖端技术发展 ， 液压技术 的 应用 日益广 泛 ，只有 把理 论 基础 知 识 与 工作 实 际密
切地结合起来 ， 才能更好地实现各种技术 目标 ， 现 实 ‰ 为油泵 的机械效率 ，查表油泵机械效率 叩 ＝ 经济效益的最大化。
关于水轮机推力轴承温度升高及主轴用油的检修总结
关于水轮机推力轴承温度升高及主轴用油的检修总结由于我站机组已连续运行三十多年，严重老化、近年来故障率不断升级，特别是2号水轮机运行稳定性较差，存在推力轴承温度长期偏高运行的状况。
夏天时瓦温高达60℃比轴瓦正常运行时的允许温升(45℃ -55℃ )高出5℃.另外还存在着推力轴承甩油的毛病。
2003年10月份，电站在前池来水最少的情况下，停2号机组，对水轮机进行了全面的检测。
重测机组的水平度，重新检查推力轴承内主轴与轴瓦之间的间隙，并进行了轴瓦研刮，机组盘车好后认真仔细调整机组中心。
各项工作完成后，开机试运行，机组运行稳定，机组的摆度(下导处单边最大为0.1mm) 和振动都在允许范围内，然而当机组运行一段时间后，轴瓦温度逐渐上升至59℃，调整轴瓦间间隙仍无效果。
停机检查后发现: 用手接触瓦面，感觉有金属粉末，年切更换的新油已严重碳化，而瓦面无被烧的痕迹，瓦的研刮点也存在，径向瓦靠飞轮侧有成片接触亮点，推力瓦接触不均，只有4片接触且接触亮点成片，其它推力瓦无接触或接触极少，最大间服与最小间陈差值达0.2mm。
经认真分析后认为:一是由于推力瓦调整不正确，不是每块瓦都有接触推力头.二是轴瓦研刮方向不正确。
因下刀与起刀的力度不同，造成一定的方向性。
在实际研刮时，应顺机组旋转方向印由进油边向出油边研刮刀花，而原瓦未按此研刮。
三是研刮的刀花太密，刀花之间有尖点存在，使瓦的有效接触面破少，在机组运转时尖点部分被摩按成粉末混入油中，降低了油的冷却和润滑性能，四是瓦研刮的刀花太深，有的深达0.3mm以上，超过了规定的0.05mm 因面使轴瓦推力头和镜板间不能形成有效的油膜。
因此判定机组推力轴承发热，主要是由于瓦面接触因素引起的，检修时，检修人员没有很好的检查和调整推力瓦。
一、轴瓦处理为保证轴瓦更好地进、排油及藏油，保证轴瓦承载面润滑良好并形成油膜，轴瓦两侧的月牙形油楔口一定要达到要求，也就是承我包角值为60°，研刮的刀花也要达到技术要求。
基于 CFD 的水润滑斜-平面瓦推力轴承承载能力分析
基于 CFD 的水润滑斜-平面瓦推力轴承承载能力分析李正;蒋丹;尹忠慰;高庚员;张秀丽【摘要】水润滑斜－平面推力轴承用水作为润滑介质，传统油润滑斜－平面推力轴承的计算公式及图表不再适用。
基于计算流体动力学（CFD）理论，建立不同的水膜润滑模型并进行仿真计算，在水槽尺寸一定时，分析最小水膜厚度、瓦块中径上瓦斜面升高比、瓦块中径上斜面和平面之比以及转速对某斜－平面瓦推力轴承承载力的影响。
结果表明：水膜的厚度是影响水膜承载力的主要因素，水润滑斜－平面瓦轴承轴向承载力随着水膜厚度的减小而增加；当水槽尺寸、最小水膜厚度以及转速一定，瓦斜面占长比为0．7、瓦斜面升高比为2时，轴承承载能力最大；在靠近水槽的轴承壁面上产生了空化现象；对于某个特定结构的轴瓦，推力环转速的变化不影响水膜压强中心的位置。
%Water lubrication slope-platform thrust bearing uses water as its lubricant medium,so the traditional calcula-tion formula and charts of slope-platform thrust with oil lubrication are no longer applicable.Based on the theory of compu-tational fluiddynamics(CFD),water film lubrication models were built,and the simulation calculation was performed to analyze the effects on load capacity of one slope-platform thrust bearing by the minimum thickness of water film,ratio of pad height to the minimum film thickness,ratio of length of the inclined surface to the total length and angular speed.Re-sults show that water film thickness is the main factor affecting the loading capacity,and loading capacity is increased with the decrease of the water film thickness.There is an optimum ratio of length of the inclined surface to the total length and ratio of pad height to the minimum film thickness,which maximizes theload capacity when groove size,the minimum film thickness of water film and angular speed are constant.The best ratios are approximately 0.7 and2 respectively.In addi-tion,the cavitation occurs on the bearing wall nearthe sink,and the speed of the thrust ring will not affect the center loca-tion of water film pressure.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P40-45)【关键词】水润滑;斜-平面推力瓦轴承;承载能力;空化【作者】李正;蒋丹;尹忠慰;高庚员;张秀丽【作者单位】上海交通大学机械工程与动力学院上海 200240;上海交通大学机械工程与动力学院上海 200240;上海交通大学机械工程与动力学院上海 200240;上海交通大学机械工程与动力学院上海 200240;上海交通大学机械工程与动力学院上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TH133.37推力滑动轴承作为轴向支撑件广泛应用于水利、电力、机械等工业领域，是水轮机、汽轮机、泵等的关键部件。
水电机组推力轴承与导轴承运行稳定性分析
水电机组推力轴承与导轴承运行稳定性分析摘要文章依据多年从事发电机检修与维护工作的经验，主要针对大型水电机组推力轴承与导轴承的运行稳定性及故障原因，结合水电厂实际运行情况，并按照电力系统实施状态检修的目的和要求，为推力轴承与导轴承的安全、稳定运行提供了可靠、有效的保障。
【关键词】大型水电机组；推力轴承；导轴承；运行稳定性；分析1问题的提出水轮发电机推力轴承是一种承受整个水轮发电机组转动部分重量以及轴向水推力的滑动轴承，发电机组的导轴承是承受发电机组转动部分的径向机械不平衡力和电磁不平衡力，维持机组主轴在轴承间隙范围内稳定运行。
其工作性能的好坏，将直接影响机组的安全、稳定运行。
据有关统计资料，约50%～60%的故障出自运行机组推力轴承及导轴承的原因，从而将其列为可靠性程度较低的重要部件。
2 影响推力轴承运行稳定性的基本原因水轮发电机组在运行过程中，在转动部件与轴瓦之间（即推力瓦与镜板之间）会形成一层楔形油膜，油膜的存在，一方面起着传递负荷的作用，另一方面则使摩擦面（推力轴承推力瓦与镜板）之间不发生直接接触。
这种油膜的存在和最小油膜的保持是推力轴承运行稳定性的保证。
这种油膜厚度的存在与保持是推力轴承负荷、推力轴承结构以及机组的结构和机组的运行特性均有密切关系。
一旦油膜破坏，就会导致推力瓦与镜板的磨损以至于事故停机。
推力轴承故障的原因：经查证有关资料表明，推力轴承运行故障主要有三个方面的原因：一是推力轴承本身机构尺寸不合理或加工制造质量不够；二是机组运特性不良；三是安装、检修和运行管理不善。
2.1 机组运行特性对推力轴承的影响水电机组属于低转速机械设备，影响机组运行稳定性的水力干扰、机械干扰、电磁干扰都在不同程度上影响推力轴承运行的稳定性。
转子的动不平衡、转子主轴的轴不对称以及倾斜、固定部件刚度消弱，支撑部件的疲劳损伤及支撑部件状态的改变造成推力轴承在运行过程中的受力分配不均，镜板的不平度、推力头松动、支撑部件（弹性油箱）受损，推力瓦油膜破坏导致推力瓦的磨损。
潜水泵水润滑推力轴承润滑性能数值分析
图 3 M atlab计算流程图 F ig 3 Com putational flow d iagram ofM atlab
表 3 不同转速时的分析结果 T ab le 3 Analysis results for d ifferen t speed
n /( r m in- 1 ) 400
6 00
800 1 000 1 200
力, 于是推力瓦所承 受水膜压力为 p s= p0 s + T z, 推力环受力图如图 2所示。
h = 0 11 ( 0 5R e2P r) 0 35 /D 2
R e= uD2
( 5)
式中: Re 为雷诺 数; P r 为普朗 克数; u 为推 力 环外 径处水流的合成速度, m / s; 为水 的导热系数, W /
水润滑推力轴承是一种应用水作为润滑介质并实 现传递轴向推力的装置。欲使水润滑推力轴承具有良 好的性能, 在工作时必需保证推力瓦和推力环端面间 形成良好的动压润滑, 但两端面间润滑水膜因推力环 的旋转而受到剪切作用会产生摩擦热, 这些热量不能 完全以对流和导热的方式排走, 造成端面上较大的温 度梯度, 容易出现烧瓦现象。目前, 国内外对油润滑 金属材料推力轴承的研究较多, 有的在计算时对流换 热边界条件和 热流 密度边 界条 件二 者只 选其 一 [ 1- 4] , 在一定程度 上并 不能 代 表实 际运 行中 的 油膜 温度 分 布。而且, 对水润滑的研究很少, 而水润滑具有成本 低、环境友好、阻燃性好、 易维 护保 养等 显著特 点, 因此, 开展水润滑推力轴承的研究非常必要。 1 推力轴承扇形瓦的理论基础
以单个扇形斜面瓦为求解域, 求解雷诺控制方程, 在 引入边 界条 件 后, 利用 M atlab 软 件编 程, 对 差 分方 程反复迭代求解, 其迭代法求解水膜压力分布和水膜 厚度分布的流程图如图 3所示。
海水润滑赛龙径向轴承流体润滑分析
2010年11月第35卷第11期润滑与密封LUBR I CAT I ON ENG I NEER I NGNov .2010V ol 135No 111DO I :1013969/j 1issn 10254-0150120101111015*基金项目:国家自然科学基金项目(50875137);山东省自然科学基金项目(Y2007F30).收稿日期:2010-06-11作者简介:孙文丽(1986)),女,硕士研究生,研究方向是机械设计及理论.E-ma i :l zgrz grrgz @qq 1co m.海水润滑赛龙径向轴承流体润滑分析*孙文丽 王优强 时高伟(青岛理工大学 山东青岛266033)摘要:分析在海水润滑条件下,赛龙径向轴承流体动力润滑情况;比较海水润滑和矿物油润滑时赛龙轴承偏位角和偏心率的变化;分析在海水润滑时钢轴承和赛龙轴承的偏心率和偏位角变化。
结果表明:与矿物油润滑相比,海水润滑时赛龙轴承偏位角小很多,且轴承偏心率趋于1;转速固定为600r /m i n 时,在载荷5000N 以下矿物油润滑赛龙轴承偏位角、偏心率随载荷变化剧烈;海水润滑时,与钢轴承相比,赛龙轴承的偏位角较大,且随着转速的变化偏位角变化较快,随着载荷的增加,2种材料轴承的偏位角变化率接近。
关键词:海水润滑;赛龙材料;径向轴承;流体动压润滑;偏心率;偏位角中图分类号:TH 117 文献标识码:A 文章编号:0254-0150(2010)11-065-4Hydro dy na mic Lubricati o n of Se a water -lubricate d Thor don Jour nal Be ari ngSunW enli W ang Youqi a ng Shi Gaowe i(Q i ngdao T echnolog i ca lU niversity ,Q i ngdao Shandong 266033,Chi na)Abstract :The hydr odynam ic lubrication of sea water -l ubricated t hordon radial beari ng w as exa m i ned .T he attitude angle and relat i ve eccentricity of sea water -lubricated a nd m i neral oi-l lubricated thordon radial bearings w ere c o mpared ,and the change of attitude angle and relative eccentricity was analyzed for sea water -lubricated steel beari ng and thordon beari ng .Results i ndicate that t he sea i s to lubricate the beari ng and m i neral oil l ubricat i on deviati on angle co m pared to a much s ma ller ,and the ecce ntricity of sea w ater -l ubricated beari ngs te nds to 1.Whe n speed fixed ,the load 5000N,t he dev iat i on angle and ecce ntri c rate of m iner a l o il lubricated Thordon beari ng changes quickly .The speed has bi gger effect on the att-i tude angle of thor don t han that o f steel beari ng ,and the load has t he sm i ilar effect on the attitude angle of t wo bearings .K eywords :sea water lubrication ;t hordon ;journal bearing ;hydr odyna m ic lubricati on ;relative ecce ntricity ;attitude angle用海水作为润滑介质,具有无污染、成本低、安全等优点[1-2]。
水力润滑轴承失效形式及其性能分析研究
水力润滑轴承失效形式及其性能分析研究水力润滑轴承是一种常用的机械部件，它们具有可靠的性能和良好的耐用性。
然而，在长时间的使用中，由于各种原因，水力润滑轴承可能会出现失效的情况。
本文将探讨水力润滑轴承失效形式及其性能分析研究。
一、水力润滑轴承失效形式水力润滑轴承失效主要包括以下几种形式：1. 磨损失效磨损是最常见的失效形式之一。
在使用中，由于摩擦力的作用，轴承表面会逐渐磨损，形成几何误差和表面质量问题，从而影响轴承的使用寿命。
2. 疲劳失效疲劳是轴承失效的另一种主要形式。
在使用中，由于反复的载荷作用和表面疲劳损伤，轴承表面出现裂纹，从而导致失效。
3. 化学腐蚀失效化学腐蚀是轴承失效的一种比较严重的形式。
在酸性或者碱性的环境中，轴承表面会出现化学反应，从而影响轴承的材料性能和表面质量。
4. 热失效热失效是由于轴承在运转中因热胀冷缩而导致的失效。
由于高温作用下材料性能下降，轴承可能出现强度降低等问题，从而影响其正常运转。
二、性能分析研究针对以上轴承失效形式，我们可以进行性能分析研究，从而找出问题所在，采取相应措施予以解决。
1. 磨损失效分析可以通过轴承表面形貌的分析来确定磨损形式和程度，从而判断轴承的使用寿命和更换周期。
通过表面形貌的研究，我们可以得出一些比较有价值的信息，例如磨损的区域、磨损深度、表面粗糙度等等。
2. 疲劳失效分析可以通过轴承表面的金相组织、超声波探伤等方法来确定裂纹的形成、裂纹的位置、裂纹的长度和裂纹的扩展状态等。
同时还需进行材料性能分析，如硬度、屈服强度等，在确定轴承使用寿命的同时，也可以对轴承产品在制造时的质量缺陷予以纠正。
3. 化学腐蚀失效分析可以通过轴承表面的痕迹、颜色等来确认化学腐蚀的情况，并通过化学分析等手段来确定发生化学反应的化学物质，进而纠正问题。
4. 热失效分析可以通过热寿命试验、X射线繁晶分析等来确定轴承的热失效情况，并及时采取措施予以修复和预防。
三、结论作为机械部件中的重要组成部分，水力润滑轴承的性能分析是维持其正常运转的重要方法之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｖｌ ｍ ｎ ｔ ｄｎｙｏ ｙｒ ｅａ ｉ ｂａ ｎ ［ ］Ｂ ｌｔ ｆ ｅ ｐ ｅｔｅ ｅｃ ｎｈｂ ｄｃｒ ｃ ｅｒ ｇ Ｊ ． ｕ ｅｎｏ ｏ ｎ ｉ ｍ ｉ ｌｉ
ｔｅＣ ｉｅｅＣ ｒｍｉ Ｓｃｅｙ ２ ０ ２ （ ）：３—５ ． ｈ ｈｎ ｓ ｅａ ｃ ｏｉｔ，０ ２，１ ６ ５ ７
ｈｂ ｄｂａ ｎ ［］ Ｌｂ ｃｔｎＥ ｇ ｅｒ ｇ １９ ，３ ３ ：０— ｙｒ ｅｒ ｇＪ ．ｕｒａｏ ｎｉ ｅｎ ，９８２ （ ）３ ｉ ｉ ｉ ｉ ｎ ｉ
３ ２．
厚增加 ，摩擦 因数减小 ，滚动体表面温度下降 ，而随 着载荷的增加 ，最小膜厚减小 ，摩擦 因数增大 ，滚动 体表面温度上升 。 （ ）对 于陶瓷 滚动轴 承 而言 ，轴 承 的热效 应不 ２
６ ２．
【 】周仲荣． ２ 摩擦学设计： 案例分析与论述［ ． Ｍ］ 成都 ： 西南交通
大学 出版社 ， ０ ． ２ ０ ０
【 】龚 曙光． Ｎ Ｙ 基 础应用及 范 例 分析 ［ ． ６ Ａ ＳＳ Ｍ］ 北京 ： 械工 业 机
出版 社 ，０ ３ ２０ ．
【 】张直 明． 动轴 承 的流 体动 力 润滑 分 析 ［ ． 京 ： 等 教 ３ 滑 Ｍ］ 北 高
ａｇｌ ｏｔ ｔ ａ ｅｒ ｇ［ ］ Ｍ ｃｉｅ ｏｌ Ｈ ｄａｌｓ ｎｕａ ｃｎａ ｌｂａ ｎｓ Ｊ． ａｈ ｏ ＆ ｙｒｕｃ ， ｒ ｃｂ ｌ ｉ ｎＴ ｉ
２０ ３ （ ）：１—６ ． ０ ９，７ ８ ６ ２
【 】王蕴， ３ 刘峰． 水润滑陶瓷滑动轴承研究综述 ［ ］ 机床与液 Ｊ．
推力瓦进水方向 ２ ３瓦长处 。 ／
参考文 献
【 】周桂 如． 体润 滑理论 ［ ． 州 ： 江大 学出版 社 ，９０ １ 流 Ｍ］杭 浙 １９ ．
［ ］Ｌｂ ｃｔｎＥ ｇ ｅｒ ｇ２ １ ， （１ ：２ ６ ． Ｊ ．ｕｒ ａｏ ｎｉ ｅｎ ，００３ １ ）６ — ４ ｉ ｉ ｎｉ ５
以斜 面平 台水润滑 推力轴 承推力 瓦为研究 对象 ， 基于 Ａ ＳＳ Ｎ Ｙ 软件 平 台，建立 了水润 滑推力 轴承 斜面 平台固定 推力瓦危险截 面有 限元分析模型 ，对推力瓦 危险界面的变形和应力 场进行分 析研究 ，结论表 明 ， 推力瓦 的最大变形和最大 Ｖ ｎＭ ｓ ｓ ｏ ｉ ｅ 应力均 出现在离 ｓ
【 】陈振玉． ８ 陶瓷角接触球轴承动态特性参数分析［ ］ 机床与 Ｊ．
液 压 ， ０ ， （ ）６ — ２ ２ ９ ３ ８ ：１ ６ ． ０ ７
Ｃｈ ｎ Ｚ ｎ ｕ ｅ ｈｅ ｙ ．Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｈ ｙ ａ ｃ ｐ ｒｍｅｅ ｆｃ ｒ ｍｉ ａｙ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ａ ａ ｔｒ ｏ ｅａ ｃ ｓ
（ ）在 相 同的工况参 数 下 ，陶瓷 球轴 承 的油膜 ３ 压力低于普通轴承 ，而膜厚高 于普通轴承 ，不论是轴 承 内圈、滚动体还是中层油膜 ，陶瓷球轴承 的温升都 要 小于钢质轴承 的温升 。因而实际工作过程 中 ，陶瓷 轴承的润 滑性 能更好 ，使用寿命更长 。
参 考文 献 【 】王军． １ 混合陶瓷球轴承油气润滑与预紧力的实验研究 ［ ］ Ｊ．
ｔ ｎＥ ｇｎ ｅ ｎ ，９ ５，０（ ：８—４ ． ｉ ｎ ｉｅｒ ｇ １９ ２ ４）３ ｏ ｉ ３
【 】顾艳红， ７ 田斌， 岳文， 金属陶瓷润滑油添加剂对钢 一 等． 钢摩
擦副磨 损行 为 的影 响及 其 铁 谱 验 证 ［ ］ 中 国表 面 工 程 ， Ｊ．
２ｏ （ ）１ ０ ５ １ ：６一ｌ ． ９
（ ）１ １ ：６—１ ． ９
【 】薛继瑞 ， ２ 张伟儒 ， 王重海． 混合式陶瓷轴承的研究现状及发
展 趋势 ［ ］硅酸盐 通报 ， ０ ，１ ６ ：３— ７ Ｊ． ２ ２２ （ ）５ ５ ． ０
Ｘｕ ｉ ｉ Ｚ ａ ｇＷ ｅｒ Ｗａ ｇ Ｃ ｏ ｇ ａ ． ｒ ｓｎ ｔｔｓａ ｄ ｄ — ｅＪ ｕ ， ｈ ｎ ｉ ｒ ｕ， ｎ ｈ ｎ ｈ ｉ Ｐ ｅ ｅ ｔ ａｕ ｎ ｅ ｓ
ｌｂ ｃ ｔ ｇ ｒ ｐ ￣ｙ ｏ ｓ ｍｅｓｂ ｅ ｐ ｍｐ ｗａｅ —ｕ ｒｃ ｔｄ ｕ ｒ ａｉ ｐ ｏ ｅ ｆ ｕｂ ｒｉｌ ｕ ｉ ｎ ｔｒｌｂ ａｅ ｉ
ｔ ｓ ｂ ａ ｎ ［ ］ Ｌ ｂ ｃ ｔ ｎＥ ｇ ｅｒ ｇ ２ １ ，５ ８ ： ｈ ｔ ｅ ｒ ｇ Ｊ ． ｕ ｒ ａ ｏ ｎ ｉ ｅ ｎ ，０ ０ ３ （ ） ５ ｕ ｒ ｉ ｉ ｉ ｎ ｉ ９—
Ｌ ｕ ｎ ｅ Ａｃ ｅａａｉ ｇ ｌｅ ｔｓ ａ ｄ ｓ ｕ —ｆ ｏｌｌｂ ｃ ｔ ｎ ｏ ｉ ａ ｋ ． ｃ ｌｒｔ ｉ ｅ ｔ ｎ ｈ ｔ ｉ ｕ ｒ ａｉ ｆ Ｙ ｎ ｆ ｏ ｉ ｏ
（ ）转速与载荷会 对陶瓷轴 承的接触 区的压力 、 １
膜 厚 、温度产生影 响，其 中随着转速的增 加 ，最小膜
Ｇｕ Ｙａ ｈｏ ｇ， ａ ｎ， ｅ Ｗ ｅ ｅ １ Ｅｆ ｃ ｆａ ｃ ｒ ｔａ ｄ— ｎ ｎ ＴｉｎＢｉ Ｙｕ ｎ， ｔａ． ｆ ｔｏ ｅ ｍｅ ｄ ｉ ｅ ｔ ｅ ｏ ｈ ａ ｅ ａ ｉｒｏ ｔｅ １・ｔｅ ｒｃｉｎ ｐ ｉ ｎ ｅ－ ｉ ｎ ｔ ｅｗｅ ｒｂ ｈ ｖｏ ｆｓｅ ｌＯ － ｅ ｌｆ ｔ ａｒａ ｄｆｒ・ ｖ －ｑ ｓ ｉ ｏ
能忽略。
【 】王军 ， ５ 吴玉厚 ， 蔡光起 ， 高速主轴用陶瓷滚动轴承［］ 东 等． Ｊ．
北大学 学报 ： 自然科 学版 ，９７ １（ ） １０— １． １９ ，８ １ ：１ １４
Ｗ ａｇｊｎ， ｈｕ， ａ ａ ｇｉｅ ． ｙ ｒ ｅａ ｃ ｂｌ ｎ ｕ ＷｕＹｕ ｏ Ｃ ｉ Ｇｕ ｎｑ ，ｔａ Ｈ ｂ ｄ ｃｒｍｉ ａ １ ｉ ｌ
育 出版 社 ，９６ １８ ．
【 】Ｇａａ ｋ ， ｉ ｎＭ，ａｓ ｎＲ Ｔ ｅｓ ｎ ｃｎｅｏ ｏ ７ ｌ ｔ ｉ ＳＢ Ｆｌ Ｌｒ ｏ ． ｈ ｉ ｉ ａｃ ｆ ｉ ｖ ｓｈ ｌ ｏ ｓ ｇｆ ｉ ｌ
ｔｅｍ ａ ｒｐ ｒｉｓ ｏ ｅ ｅ ｏ ａ ｃ ｏ ｔｌｎ — ａ ｔｒ ｓ ｈ ｒ ｌｐ ｏ ｅ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆ ａ ｉｔ ｇ ｐ ｄ ｈ ｕ ｔ ｔ ｈ ｆ ｍ ｉ
燕 山大学 学报 ， ０ ，８ １ ：２ ９ ． ２ ４２ （ ）９ — ４ ０
Ｗａ ｇＪ ｎ Ｅ ｐ ｒ ｎａ ｓ ａｃ ｎ ｏｌ ｉ ｌｂ ｃ ｔ ｎａ ｄ ｐｅ ｎ ｕ ． ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｅ ｅ ｒ ｈｏ ｉ ａｒ ｕ ｒ ａｉ ｎ ｒ— ｉ ｒ — ｉ ｏ
ｂｈ ｖ ｕ ｏ ｃ ｒ ｉ ｃａ ｕ ｄ ｒ ｉ ｍ ｅ ｔ ｅ Ｊ ． ｕ ｒ ａ ｅ ａｉ ｒ ｆ ｅａ ｃ ｏ ｔ ｎ ｅ ｈ ｈｔ ｐ ｒ ｕ ［ ］ Ｌ ｂ ｃ— ｏ ｍ ｇ ｅ ａｒ ｉ
２１ ０２年第 ６期 来自黄海 等 ：陶瓷球轴 承的热弹流润 滑分析
ｌ ６． ２
５ １
对于外圈与球接触时陶瓷轴承与钢质轴承润滑特 性 的比较 ，得 出的结论与 内圈与球接触时的一致 ，这
里 就 不再 论述 了 。
４ 结论
【 】李 元科 ． ４ 氮化硅 陶瓷 滚 子轴 承 的加 速 寿命 试 验 和断 油 润 滑 试 验 ［］ 润滑与 密封 ， ９ ，３ ３ ：０— ２ Ｊ． １ ８２ （ ）３ ３． ９
【 】何 春 勇 ， 正林 ， ５ 刘 吴铸 新 ． 水泵 水 润滑 推 力轴 承 润 滑性 能 潜
数值 分析 ［］ 润滑 与密封 ，００ ３ （ ）５ ６． Ｊ． ２ １ ，５ ８ ： ９— ２
Ｈｅ Ｃ ｕ ｙ ｎ ． ｉ ｈ ｎ ｌ ． ｕ Ｚ ｕ ｉ ． ｍｅ ｃ ｌａ ａｙ ｉ ｏ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｌ ｕ Ｚ ｅ ｇｉ Ｗ ｈ ｘｎ Ｎｕ ｒ ａ ｎ ｌ ｓ ｆ ｎ ｉ ｓ
（ 上接 第 ５ ９页）
６ 结 论
弹性变 形 的影 响 ［］ 润滑 与密封 ， １ ，５ １ ）６ ６ ． Ｊ． ２ ０ ３ （ １ ：２— ４ ０
Ｌｕ Ｙｕ， ｕ Ｚ ｅ ｇｉ Ｗ ｕ Ｚ ｕ ｉ ｅ １ Ｅｆ ｃ ｆｓｒｃｕｒ ａ ｉ “ ｈ ｎ ｌ ｎ， ｈ ｘｎ，ｔａ ． ｆ ｔｏ ｔ ｔ ｅ ｐ — ｅ ｕ ｒ ｍｅｅ ｓｏ ｌｓｉ ｅｏｍａｉｎ ｏ ｌｐ — ｌｔｏｍ ｈｕｓ ｂ ａ ｎ ａ ｔｒ ｎ ｅａｔｃ ｄ ｆｒ ｔ ｆｓｏ ｅ ｐａｆｒ ｔ ｒ ｔ ｅ ｒ ｇ ｏ ｉ
出版社 ，９ ８ １８ ．
【０ １ 】杨 沛然 ． 流体 润 滑数 值分 析 ［ ． 京 ： 防工 业 出 版社 ， Ｍ］ 北 国
】９ ９ ８．
ｂａ ｎｓＪ． ａｈ ｅＴｏ ＆ Ｈ ｄ ｕｃ，００３ （１ ：２ ｅｒ ｇ［］Ｍ ｃｉ ｏｌ ｉ ｎ ｙｒ ｌｓ２ １，８ １ ） １３一 ａｉ
压 ， １ ，８ １ ） １３— ２ ． ２ ０ ３ （ １ ：２ １ ６ ０
Ｗ ａ ｇ Ｙｕｎ， ｉ ｎ Ａｎ ｏ ｅｖｅ ｏ ｔｒｌｂ ｃ ｔｄ ｃ ｒ ｍｉ ｎ Ｌ ｕ Ｆｅ ｇ． ｖ ｒｉｗ ｆｗａｅ—ｕ ｒ ａｅ ｅａ ｃ ｉ
【 】ＢＪ哈姆罗克， ９ Ｄ道森． 滚动轴承润滑［ ． Ｍ］ 北京 ： 机械工业
ｌ ｄｆ ｙｒ ｅ ｍｃｂｌ ｂａ ｎ ［ ］ Ｊｕｎｌ ｆ ａｓａ ｏ ｒ ｂ ｄｃｒ ｉ ａ ｅｒ ｇ Ｊ ．ｏｒａ ｏ ｎｈｎ ａ ｏｈ ｉ ａ ｌ ｉ Ｙ
Ｕ ｉ ｒ ｔ ， ０ ，８ １ ：２ ９ ． ｎｖ ｓｙ ２ ４ ２ （ ）９ — ４ ｅｉ ０
ｒ ｒ ｈｃｖｒ ｃｔｎ［ ］ Ｃ ｉａ Ｓｒ ｃ ｎｉ ｅ ｎ ， ０５ ｏ ａ ｉ ｅｆ ａｏ Ｊ ． ｈｎ ｕ ａｅ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ２０ ｇｐ ｉ ｉ ｉ ｆ ｎｉ
ｂａ ｎｓ ｒｈｇ ｐｅ ｐ ｄｅ Ｊ ．ｏｒａ ｏ Ｎ ｒ ｅｓ ｒ ｅｒ ｇ ｆ ｉ ｓｅｄｓｉ ｌ ［ ］ Ｊｕｎｌ ｆ ｏ ｈａｔ ｉ ｏ ｈ ｎ ｔ ｅ ｎ
Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｎ ｔｒ ｃｅｃ ，９ ７ １ （ ）：１ ｎｖｒｉ ： ａｕａ Ｓ ｉ ｅ １ ９ ，８ １ １０—１ ４ ｔ ｌ ｎ １．