核電汽輪機(jī)重載軸承熱彈變形分析與性能評估.pdf

1、核電作為新能源在我國正迅速發(fā)展，核電汽輪機(jī)機(jī)組的容量也在不斷提高，1200MW核電汽輪機(jī)組已經(jīng)成為目前主要的核電機(jī)組。作為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的核心部件，低壓缸滑動軸承的尺寸和載荷都顯著增大，必須考慮力熱效應(yīng)和表面變形對流體潤滑膜的影響。
　　本文以1200MW核電汽輪機(jī)所用的重載徑向滑動軸承為研究對象，根據(jù)核電汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸承的結(jié)構(gòu)特點、潤滑方式、承載條件及運行環(huán)境，應(yīng)用有限元軟件ANSYS，對軸承在額定載荷和額定轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時的熱、彈流

2、變形分別進(jìn)行了分析并最終進(jìn)行了耦合計算。在計算軸瓦力、熱變形的基礎(chǔ)上，研究了彈性變形和熱變形對軸承靜態(tài)性能參數(shù)和動態(tài)性能參數(shù)的影響。與僅考慮流體動壓效應(yīng)的情況相比，計入軸瓦結(jié)構(gòu)受載時的彈性變形后軸承性能的分析結(jié)果顯示，最小油膜厚度變小，流量升高，溫升降低，最高油膜壓力與最高油膜溫度均略有增大；軸承的剛度、阻尼均增大；此變化趨勢與增大間隙比的效果類似?？紤]軸承結(jié)構(gòu)熱變形后軸承性能的分析結(jié)果表明，最小膜厚的計算結(jié)果小于未考慮變形的計算結(jié)果，

3、流量顯著增大，溫升明顯降低，最高油膜壓力有所增大，最高油膜溫度也略有升高；軸承水平主剛度減小，垂直主剛度略有增大；同時，四個阻尼系數(shù)都有所減小。此靜特性的變化趨勢與增大滑動軸承間隙比的效果類似。
　　本文提出以軸承運行時計入力、熱變形后的實際瓦面型線作為設(shè)計目標(biāo)，對軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計的方法。在軸承制造時采用冷態(tài)加工技術(shù)，將軸承內(nèi)表面加工成非圓工作面，而外表面加工成圓的，以補(bǔ)償力變形和熱變形對流體動壓效應(yīng)的影響。為重載軸承的設(shè)計提