水轮机可倾瓦轴承承载性能计算及试验研究

作     者：毛明 陈建能 徐高欢 谢荣盛 夏旭东 许永利 MAO Ming;CHEN Jianneng;XU Gaohuan;XIE Rongsheng;XIA Xudong;XU Yongli

作者机构：浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018 浙江水利水电学院机械与汽车工程学院杭州310018 浙江申发轴瓦有限公司浙江绍兴311800 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      面：105-115页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 080203[工学-机械设计及理论] 0815[工学-水利工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：浙江省重点研发计划(2021C01158) 浙江省自然科学基金项目(Y21E050017) 

主　　题：水轮机 流体支承 可倾瓦滑动轴承 承载性能 试验研究 压力分布 

摘      要：在我国大型水轮机组中,流体支承可倾瓦滑动轴承由于有更优的减振性能和承载能力,已广泛应用于水力机械中。为了探究其在实际工程中的承载性能,本文首先介绍其动力润滑原理,根据Reynolds方程及内-外层油膜流量平衡方程、Walther“黏-温方程,建立了流体支承可倾瓦的油膜压力分布计算模型,基于MATLAB编程数值求解,结果表明内层动压油膜呈“双峰型分布,静压层油膜在静压腔内为定值,并且在试验的各工况下轴瓦处于单侧浮动状态。对内径125 mm的三瓦流体支承可倾瓦滑动轴承研制了倒置式轴承试验台,并在不同工况下进行了油膜压力的测试,结果表明相比于外载荷,转速对轴承承载性能的影响更明显,在设计轴承时应优先考虑转速的影响。当轴承在较高转速工作时,油膜呈现较大的刚度,具有良好的承载性能,能满足水轮机组的使用性能要求。研究结果为流体支承可倾瓦滑动轴承的性能分析和优化设计提供一定的参考依据。