Работа турбокомпрессора и его запчастей.
В этой статье мы узнаем, каким образом турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя в жестких условиях эксплуатации. Мы также узнаем о том, как регуляторы давления наддува, керамические лопатки турбины и шариковые подшипники улучшают работу турбокомпрессора. Турбокомпрессоры являются своего рода системой наддува. Они сжимают воздух, поступающий в двигатель. Преимущество сжатия воздуха состоит в том, что при этом можно впустить больше воздуха в цилиндр, и, соответственно, больше топлива. Таким образом, при каждом взрыве в цилиндрах высвобождается больше энергии. Двигатель с турбонаддувом является более мощным по сравнению с обычным двигателем. Благодаря этому существенно увеличивается удельная мощность двигателя.
Для увеличения мощности двигателя, турбокомпрессор использует выхлопные газы для вращения турбины, которая, в свою очередь, вращает нагнетатель воздуха. Турбина турбокомпрессора вращается со скоростью до 150.000 оборотов в минуту (об/мин) — это примерно в 30 раз быстрее, чем скорость вращения большинства автомобильных двигателей. В связи с тем, что выхлоп идет на турбокомпрессор, температура в турбине очень высокая.
Далее мы расскажем о том, как узнать, насколько увеличится мощность двигателя, если установить турбокомпрессор.
Турбокомпрессоры и двигатели
Одним из самых эффективных способов увеличения мощности двигателя является увеличение количества сгораемого воздуха и топлива. Для этого можно установить дополнительные цилиндры или увеличить их объем. В некоторых случаях невозможно осуществить эти модификации, поэтому установка турбокомпрессора может стать более простым и компактным способом увеличения мощности, особенно для подержанных автомобилей.
Турбокомпрессоры позволяют двигателю сжигать больше топлива и воздуха благодаря увеличению подачи смеси в цилиндры. Стандартное давление сжатия воздуха турбокомпрессором составляет 6-8 фунт/дюйм2 (0,4 — 0,55 бар). Учитывая, что нормальное атмосферное давление составляет 14,7 фунт/дюйм2 (1 бар), при помощи турбокомпрессора в двигатель поступает на 50% больше воздуха. Следовательно, можно рассчитывать на увеличение мощности двигателя на 50%. Однако, эта технология не идеальна, поэтому мощность увеличивается на 30 — 40%.
Одна причина недостаточной эффективности состоит в том, что энергия, которая вращает турбину, не является свободной. Турбина, установленная в потоке выхлопных газов, создает препятствие для выхода газов. Это означает, что во время такта выпуска двигатель должен преодолеть высокое противодавление. В связи с этим происходит расход энергии работающих цилиндров.
Турбокомпрессор крепится к выпускному коллектору двигателя при помощи болтового соединения. Выхлопы из цилиндра вращают турбину, которая работает как газотурбинный двигатель. Турбина при помощи вала соединяется с компрессором, который установлен между воздушным фильтром и впускным коллектором. Компрессор сжимает воздух, поступающий в цилиндры.
Отработанные газы от цилиндра проходят через лопатки турбины, вызывая ее вращение. Чем больше выхлопных газов проходит через лопатки, тем быстрее происходит вращение.
С другой стороны вала, который установлен на турбине, компрессор вводит воздух в цилиндры. Компрессор представляет собой своего рода центробежный насос — он втягивает воздух в центр лопаток и выпускает его под давлением во время вращения.
Для того, чтобы выдержать скорость вращения до 150.000 об/мин, вал турбины должен иметь надежную опору. Большинство подшипников не выдержит такую скорость и взорвется гидростатические подшипники. Такой тип подшипников поддерживает вал на тонком слое масла, которое непрерывно подается. Это обусловлено двумя причинами: Масло охлаждает вал и некоторые другие детали турбокомпрессора и позволяет валу вращаться, снижая трения.
Существует много различных решений, связанных с конструкцией турбокомпрессоров для автомобильных двигателей. На следующей странице мы расскажем о некоторых оптимальных вариантах и рассмотрим, как они влияют на работу двигателя.
Слишком сильное сжатие?
Когда воздух под давлением запускается в цилиндры при помощи турбокомпрессора и затем сжимается поршнями (читайте статью "Как работает автомобильный двигатель" для наглядного описания), существует риск самовозгорания смеси. Возгорание может произойти при сжатии воздуха, т.к. при этом возрастает температура. При высокой температуре может произойти возгорание еще до срабатывания свечи зажигания. Для предотвращения раннего сгорания топлива, автомобили с турбокомпрессором рекомендуется заправлять высокооктановым бензином. Если давление наддува слишком высокое, возможно придется уменьшить степень сжатия двигателя для того, чтобы избежать раннего сгорания топлива.
Одна из основных проблем турбокомпрессоров состоит в том, что они не обеспечивают мгновенный форсированный наддув по нажатию на педаль газа. Турбине требуется несколько секунд для того, чтобы набрать скорость вращения, необходимую для наддува. В результате возникает задержка между временем нажатия на педаль газа и временем начала ускорения автомобиля при срабатывании турбины.
Одним из способов устранения задержки является снижение инерции вращающихся деталей, благодаря снижению их массы. Это способствует более быстрому набору скорости вращения турбины и компрессора и раннему началу наддува. Одним из наиболее надежных способов снижения инерции турбины и компрессора является уменьшение их размеров. Небольшой турбокомпрессор быстрее начнет наддув при низкой скорости работы двигателя, однако он не сможет обеспечить достаточный наддув при больших скоростях двигателя, когда в цилиндры поступает значительные объемы воздуха. Также существует риск слишком быстрого вращения на высоких скоростях двигателя, т.к. при этом через турбину проходит значительный объем выхлопа.
Большой турбокомпрессор может обеспечить сильный наддув при высокой скорости вращения двигателя, однако при этом может наблюдаться сильная задержка наддува, т.к. необходимо определенное время на разгон тяжелой турбины и компрессора. К счастью, существует ряд решений данных проблем.
В большинстве автомобильных турбокомпрессоров используется регулятор давления наддува, который позволяет уменьшить время задержки наддува небольших турбокомпрессоров, предотвращая слишком быстрое вращение при высокой скорости вращения двигателя. Регулятор давления наддува представляет собой клапан, который обеспечивает выпуск выхлопа в обход лопаток турбины. Регулятор давления наддува измеряет давление наддува. Если давление слишком высокое, это означает, что турбина вращается слишком быстро, поэтому регулятор давления наддува выпускает определенное количество выхлопа в обход лопаток для снижения скорости вращения турбины.
В некоторых турбокомпрессорах используются шариковые подшипники вместо гидростатических подшипников для поддержки вала. Но это не обычные шариковые подшипники – это особые подшипники, изготовленные из специального материала, которые могут выдержать скорости и температуры турбокомпрессора. Они снижают трение вала турбины при вращении, как и гидростатические подшипники. Они также позволяют использовать меньший и облегченный вал. Благодаря этому происходит быстрый набор скорости турбокомпрессором, что, в свою очередь, снижает задержку.
Керамические лопатки турбины легче стальных лопаток, которые используются в большинстве турбокомпрессоров. Благодаря этому опять же происходит быстрый набор скорости турбокомпрессором, что снижает задержку.
Тэурбокомпрессор обеспечивает наддув при большой скорости вращения двигателя.
Использование двух турбокомпрессоров и других турбо деталей
На некоторые двигатели устанавливается два турбокомпрессора разного размера. Малый турбокомпрессор быстрее набирает обороты, снижая тем самым задержку ускорения, а большой обеспечивает больший наддув при высокой скорости вращения двигателя.
Когда воздух сжимается, он нагревается, а при нагревании воздух расширяется. Поэтому повышение давления от турбокомпрессора происходит в результате нагревания воздуха до его впуска в двигатель. Для того, чтобы увеличить мощность двигателя, необходимо впустить в цилиндр как можно больше молекул воздуха, при этом не обязательно сжимать воздух сильнее.
Охладитель воздуха или охладитель наддувочного воздуха является дополнительным устройством, которое выглядит как радиатор, только воздух проходит как внутри, так и снаружи охладителя. При впуске воздух проходит через герметичный канал в охладитель, при этом более холодный воздух подается снаружи по ребрам при помощи вентиляторов охлаждения двигателя.
Охладитель увеличивает мощность двигателя, охлаждая сжатый воздух от компрессора перед его подачей в двигатель. Это значит, что если турбокомпрессор сжимает воздух под давлением 7 фунт/дюйм2 (0,5 бар), охладитель осуществит подачу охлажденного воздуха под давлением 7 фунт/дюйм2 (0,5 бар), который является более плотним и содержит больше молекул, чет теплый воздух.
Турбокомпрессоры также обладают преимуществом на большой высоте, где плотность воздуха ниже. Обычные двигатели будут работать слабее на большой высоте над уровнем моря, т.к. на каждый ход поршня подаваемая масса воздуха будет меньше. Мощность двигателя с турбокомпрессором также снизится, но менее заметно, т.к. разреженный воздух легче сжимать.
В старых автомобилях с карбюраторами автоматически увеличивается подачу топлива в соответствии с увеличением подачи воздуха. В современных автомобилях происходит то же самое. Система впрыска топлива ориентируется на данные датчика кислорода в выхлопе для определения необходимого соотношения топлива и воздуха, так что система автоматически увеличивает подачу топлива при установленном турбокомпрессоре.
При установке мощного турбокомпрессора на двигатель с впрыском топлива, система может не обеспечить необходимое количество топлива — либо программное обеспечение контроллера не допустит, либо инжекторы и насос не смогут осуществить необходимую подачу. В этом случае необходимо осуществлять уже другие модификации для максимального использования преимуществ турбокомпрессора.
Подшипники турбины: основные виды и их обслуживание
Вал больших и компактных энергетических турбин вращается при больших скоростях. Чтобы предотвратить износ деталей используются подшипники. Подшипники скольжения устанавливаются в паровые и газовые энергетические турбины, газодинамические устройства применяются в микротурбинных установках.
Подшипники турбины воспринимают на себя вес ротора и усилия, действующие на него.
Подшипники скольжения турбин
Для мощных энергетических турбин используют опорные или опорно-упорные подшипники скольжения. Они долговечны, надежны и обладают высокой несущей способностью при постоянных или динамических нагрузках.
Они предназначены только для работы в условиях жидкостного трения. Для смазывания и охлаждения подшипников используется синтетическое огнестойкое масло.
Основными компонентами опорного подшипника являются:
- Вкладыши со стопорными элементами
- Опорные колодки
- Крепежные детали
- Регулировочные прокладки для обеспечения плотной посадки
- Каналы для прохода масла и маслораздаточные канавки
- Диафрагма
При нормальной работе между шейкой вала и вкладышем подшипника образуется устойчивая масляная пленка толщиной около 20 мкм, которая снижает износ в процессе работы турбины.
При перебоях в маслообеспечении перекрывают поток рабочего тела и останавливают турбину. До момента полной неподвижности ротора смазочная жидкость подается из аварийной системы.
Лепестковые газодинамические подшипники микротурбины
Микротурбинные установки малых размеров производят экологически чистую энергию. Это возможно благодаря отказу от масляного оборудования.
Разделяющие и смазочные функции в данном случае выполняет воздушная подушка, которая образуется на высоких оборотах вращения вала. Она создается благодаря комплексу из тонких металлических пластин. Они вставляются между ротором и корпусом и образуют замкнутую систему. Под давлением воздуха при разгоне вала лепестки деформируются и принимают необходимое положение.
Газовый клин не имеет ограничений максимальной скорости и обеспечивает стабильное и плавное движение ротора.
Подшипники турбины: обслуживание и способы увеличения ресурса
В начале и окончании работы микротурбины происходит соприкосновение и трение лепестков с ротором. Это приводит к усиленному износу деталей.
Для предотвращения фрикционного разогрева и повреждений элементов на поверхность, обращенную к валу, наносят антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY 2560. Оно существенно увеличивает ресурс подшипников, функционирующих при нагреве до +500 °С. При менее высоких температурах применяют материалы MODENGY 1007 и MODENGY 1014.
Наибольший износ подшипников скольжения энергетических турбин также наблюдается в моменты пуска-останова агрегатов, то есть на малых скоростях вращения, когда вал еще не принял необходимое положение. После «всплытия» вала трение между деталями становится минимальным.
Для предотвращения повреждений при запуске или остановке на поверхность вкладышей, которая касается ротора, наносят баббит – антифрикционный материал, представляющий собой сплав из легирующих металлов на основе олова.
Износ баббитового слоя контролируется с помощью скоб в нижней части подшипника.
Совершенствование разработки подшипников крупногабаритных турбин будет направлено на отказ от масляной системы и переход к газодинамическим устройствам. Сейчас это затруднительно, так как газовой клин обладает низкой грузоподъемностью.
Присоединяйтесь
Все материалы сайта https://atf.ru/ принадлежат
ООО «НОВЫЕ РЕШЕНИЯ» ИНН 5751054390
© 2004 – 2023 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.
Подшипники роторов газотурбинных установок (ГТУ)
Роторы турбин и компрессоров опираются на опорные подшипники, которые воспринимают их вес. В свою очередь, на ротор действуют силы, возникающие при работе турбины или компрессора. Эти силы возникают при воздействии газа, который стремится сдвинуть ротор в осевом направлении в сторону меньшего давления. По направлению действия эти силы называют осевыми. Перемещению ротора в осевом направлении препятствует упорный подшипник.
При больших нагрузках длительно работают подшипники скольжения, которые в мощных ГТУ используются в качестве опорных и упорных. Для смазывания подшипников применяют турбинное масло.
Рис.1. Устройство опорного подшипника газотурбинной установки
1, 2 — нижний в верхний вкладыши, 3 — шейка ротора,
4 — направление вращения, 5 — баббитовая заливка,
6 — ось расточки вкладышей, 7 — ось ротора,
8 — полость для прохода масла
В опорном подшипнике (рис. 1) шейка 3 ротора располагается в цилиндрической полости, образованной верхним 2 и нижним 1 неподвижными вкладышами. Направление вращения ротора показано стрелкой 4. Масло под небольшим давлением подается в зазор между шейкой и вкладышами, омывает шейку в верхней части, проходя по полости 8 в верхнем вкладыше, и силами трения о поверхность вращающегося ротора увлекается в зазор между шейкой и нижним вкладышем. Таким образом между шейкой ротора и нижним вкладышем подшипника создается тонкая пленка масла (масляный клин). Давление масла в масляном клине резко повышается. В результате создается усилие, равное весу той части ротора, которая приходится на данный подшипник, и ротор как бы «плавает» на масляной пленке.
При работе ГТУ ротор «всплывает» на масляной пленке так, что центр расточки подшипников и ось 7 шейки ротора не совпадают. Расстояние между ними составляет 0,5—0,7 мм. Коэффициент трения при нормальной работе подшипника составляет 0,002—0,005; Но даже при таком малом коэффициенте трения выделяется большое количество теплоты и масло нагревается на 20—25°С. Чтобы уменьшить трение при пуске и останове ГТУ, поверхность вкладышей заливают баббитом 5 — легкоплавким сплавом, обладающим низким коэффициентом трения. Этот сплав состоит из 83% олова, 11% сурьмы и 6% меди (марка Б-83).
Рис.2. Поперечный разрез опорного подшипника ГТУ
1 — корпус, 2 — труба (подвод масла), 3 — фланец,
4 — крышка, 5,7 — верхний и нижний вкладыши,
6 — планки, 8 — колодка, 9 — установочная прокладка,
10 — шейка ротора, 11 — картер
В простейшем опорном подшипнике (рис.2) нижний вкладыш 7, установленный в корпус 1, обычно опирается на него через три колодки 8 и установочные прокладки 9. Изменяя толщину этих прокладок, устанавливают нижний вкладыш в требуемое положение, что необходимо при центровке ротора. Вследствие трения вращающейся шейки ротора о масляную пленку на вкладыши действуют силы, стремящиеся сдвинуть их по окружности (провернуть). Нижний вкладыш фиксируется от поворота планками 6.
Шейка ротора 10 накрывается верхним вкладышем, который шпильками крепится к нижнему. Сверху, устанавливается крышка 4, которую соединяют болтами с корпусом подшипника через фланцы 3. Между крышкой и верхним вкладышем также размещают колодку с установочными прокладками. Масло поступает к подшипнику по трубе 2, размещенной в корпусе, через отверстие в колодке, установочной прокладке и нижнем вкладыше.
Так как при работе турбин и компрессоров их роторы вращаются в прогнутом состоянии, подшипники устанавливают с учетом этого прогиба, возникающего под действием сил тяжести. Однако положение ротора относительно подшипников может изменяться и по другим причинам, например из-за изменения осевого усилия или деформации корпуса. Чтобы уменьшить перекосы шейки ротора относительно подшипника, применяют подшипники со сферическими вкладышами (рис.3).
Рис.3. Опорный подшипник ГТУ со сферическими вкладышами
1,4 — обоймы, 2,3 — нижний и верхний вкладыши,
5 — подвод масла, 6 — сферическая поверхность,
7 — канал подвода масла от аварийного бачка
В этом случае наружную поверхность нижнего 2 и верхнего 3 вкладышей, соединенных между собой болтами, обтачивают по сфере радиусом R. Аналогично обрабатывают внутреннюю поверхность также соединенных между собой болтами верхней 4 и нижней 1 половинок обоймы. Детали обрабатываются так, чтобы центр сферы радиусом R находился точно на оси вращения ротора. Сопрягающиеся сферические поверхности обойм и вкладышей смазываются маслом, поступающим в каналы 5 и 7. Основным назначением канала 5 является подвод масла в подшипник. Канал 7 заполняется маслом из аварийного бачка. Обоймы 4 и 1 крепятся в корпусе подшипника неподвижно, а нижний и верхний вкладыши могут поворачиваться относительно точки О при изменении положения ротора относительно подшипника.
В настоящее время в опорных подшипниках почти не применяют круговую расточку (см. рис.1), так как при этом велики расходы масла, возникает низкочастотная вибрация ротора и заметное смещение вала в работающем подшипнике по отношению к неработающему.
Другие формы расточки опорных подшипников позволяют избавиться от тех или иных недостатков. На рис.4,а—в показаны круговая расточка со смещением верхнего вкладыша относительно нижнего; овальная и трехклиновая (по числу масляных «клиньев», возникающих при работе подшипника).
Рис.4. Опорные подшипники газотурбинных установок
а — с круговой расточкой со смещением верхней половины относительно нижней,
б,в — с овальной и трехклиновой расточкой, г — с качающимися сегментами,
1,3 — верхний и нижний вкладыши, 2 — сегменты;
О1 О2 — оси верхнего и нижнего вкладышей, Rb — радиус вала,
R — радиусы расточек вкладышей
Используются также подшипники с качающимися сегментами (рис.4,г), на которые опираются шейки ротора, сегменты 2 в свою очередь опираются на поверхность внутренней расточки верхнего 1 и нижнего 3 вкладышей. При вращении ротора они самоустанавливаются так, что давление в масляном клине компенсирует ту часть ротора, которую воспринимает данный сегмент.
Рис.5. Схема работы опорного подшипника с качающимися сегментами
1 — сегменты, 2 — шейка ротора,
3 — масляный клин (распределение давления),
4 — направление вращения ротора, 5 — вал
На рис.5 показана схема работы подшипника с качающимися сегментами. Сегменты 1 устанавливаются под некоторым углом к поверхности вала 5. Масло увлекается силами трения о поверхность вращающегося вала в зазор между сегментами и валом. Давление в масляном клине 3 повышается и препятствует смещению ротора вниз.
Как уже отмечалось, кроме опорных применяются упорные подшипники, назначение которых препятствовать смещению ротора относительно корпуса вдоль оси вращения под действием осевого усилия.
Рис.6. Сегментный упорный подшипник
1,8 — нижняя и верхняя половины корпуса,
2,4 — упорные и установочные колодки,
3 — вал, 5 — отверстия для выхода масла,
6 — упорный диск (гребень), 7 — места опирания колодок
Сегментный упорный подшипник (рис.6) имеет корпус, состоящий из верхней 8 и нижней 1 половин, соединенных друг с другом по горизонтальному разъему. Внутри на корпус опираются упорные колодки 2. На валу ротора выточен упорный диск — (гребень) 6. Осевое усилие с вала 3 передается через упорный диск 6 колодкам 2, а через них — верхней половине 8 корпусаподшипника.
Полость, в которой расположены упорные колодки 2, заполнена маслом, поступающим вдоль поверхности вала. Нагретое масло удаляется из подшипника через отверстия 5. Упорные колодки А-А — работают по тому же принципу, что и сегменты трехклинового подшипника.
Масляный клин создается между упорными колодками 2 и поверхностью упорного диска 6. Давление, возникающее в масляном клине, позволяет компенсировать осевое усилие.
С противоположной стороны упорного диска расположены установочные колодки 4.
Осевой разбег (перемещение) ротора при работе не должен превышать 0,3—0,5 мм. При сборке, когда в подшипнике нет масла, разбег ротора заметно больше, так как упорный диск упирается непосредственно в упорные колодки без масляного клина.
Наиболее широко распространено опирание упорных колодок на ребро и на штифты. Чтобы добиться равномерного распределения усилий по упорным колодкам без точной подгонки, применяют различные способы опирания упорных колодок на корпус подшипника, например через плоские пружины и рычажную систему. Оба способа позволяют автоматически перераспределить нагрузки на колодки до полного выравнивания.
Подшипники турбины.
Необходимое положение вращающегося ротора относительно деталей статора обеспечивают подшипники турбины, воспринимающие усилия, действующие на ротор.Как правило, в турбостроении применяются подшипники скольжения, которые хорошо сопротивляются статическим и динамическим нагрузкам при высоких окружных скоростях, долговечны и надежны.Между расточкой вкладыша подшипника и шейкой вала при его вращении возникает полусухое (полужидкостное)трение, для уменьшения которого расточку вкладыша покрывают баббитом (антифрикционный сплав), а в качестве смазки –нефтяное турбинное масло марки 22, которое является еще и охладителем трущихся поверхностей.
К конструкции подшипников предъявляется ряд требований:
-работа подшипника должна быть исключительно надежной, т.к. аварии с подшипниками влекут большие повреждения проточной части и уплотнений;
-конструкция должна обеспечивать наибольшую экономичность турбины, т.к. работа и состояние подшипниковобеспечивают оптимальные зазоры в уплотнениях и проточной части, что непосредственно влияет на к.п.д. турбины;
-работа сил трения в смазочном слое подшипника должна быть минимальной, т.к. она совершается за счет энергии вращения вала.Радиальные нагрузки, возникающие от собственного веса ротора, его неуравновешенности, расцентровки от несбалансированных сил в проточной части, особенно при парциальном подводе пара, неправильной работы соединительной муфты (гибкой, полужесткой) или редукторной связи (при наличии редуктора), воспринимают упорные подшипники. Схема опорного подшипника, поясняющая его работу,показана на рисунках 3.19 и 3.20
Шейка вала 1 вращается в расточке вкладыша 2, диаметр которой несколько больше диаметра шейки вала.Вкладыш, состоящий из двух половин, устанавливается вкорпусе 7 на опорных колодках 6 так, чтобы оси расточки вкладыша и концевых и диафрагменных уплотнений совпадали. В расточку вкладыша по трубопроводу 9 подается масло от насоса. Между шейкой вала и расточкой вкладыша образуется масляная пленка, на которой вращается вал.Подача масла в подшипник регулируется ограничительной шайбой 8. На крышке корпуса 4 установлен аварийный бачок, в который по трубе 5 поступает масло.
В случае прекращения подачи масла в подшипник (при аварии в маслосистеме) турбогенератор защитой отключается от сети и прекращается подача пара в турбину. Обороты постепенно снижаются и масло в подшипник будет поступать из аварийного бачка. На рисунке 3.20, б, в, г видно как при увеличении оборотов шейка вала увлекает под себя масло и между ней и расточкой появляется устойчивый масляный слой (клин),благодаря которому шейка вала как бы «плавает».Для установки ротора в осевом положении и восприятия осевых усилий, которые меняются при переходных процессах (изменения параметров, сбросы, набросы нагрузки), изменениях зазоров в проточной части (в уплотнениях, при заносе солями) служит упорный подшипник. В паровых турбинах используют только сегментные упорные подшипники (рисунок 3.21).Внутри вкладыша, состоящего из двух половин 1и2,соединяемых горизонтальными фланцами, расположено кольцо 3, на котором установлены упорные колодки 5. На валу турбины имеется упорный диск (гребень), прилегающий своим торцом к поверхностям упорных колодок, залитых баббитом. Упорный диск (гребень) изготавливается заодно с валом или бывает насадным.
К упорным колодкам подается масло, заполняющее весь вкладыш и вытекающее в верхней половине вкладыша. Таким образом, гребень 4 вращается в масляной ванне и придавливается осевым усилием к поверхности колодок.Между гребнем и колодками образуется несущий слой масла, исключающий металлический контакт поверхностей колодок и гребня и обеспечивающий малые потери на трение и незначительный износ колодок.
Изображенный на рисунке 3.21 подшипник можно использовать только при условии, что осевое усилие направлено всегда слева направо.Кроме того, при большом зазоре слева от гребня при малейшем сдвиге ротора влево произойдет повреждение уплотнений и проточной части. Поэтому в упорных подшипниках кроме основных (рабочих) колодок устанавливают дополнительные (установочные) колодки с противоположной стороны гребня. С их помощью устанавливают осевой разбег ротора между колодками.
При сборке его устанавливают в пределах 0,5-0,6 мм, а в работе он будет 0,4-0,5 мм.В крупных многоцилиндровых турбинах различия в работе колодок не существует, т.к. осевое усилие может менять свое направление при изменении режима работы.Упорный подшипник должен обладать абсолютной надежностью, т.к. выход его из строя влечет за собой тяжелые повреждения проточной части.
Часто упорный подшипник объединяют с опорным,т.е. получается комбинированный опорно-упорный подшипник.Вкладыши опорных и упорных подшипников помещают в корпуса, устанавливаемые на фундамент, или присоединяемые непосредственно к корпусу турбины.В корпусе подшипника (обычно первого) размещают главный масляный насос, элементы системы регулирования и защиты турбины.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: