离心式压缩机的轴承

配套技术与产品Accessory Technologies＆P roducts 离心式压缩机的轴承 运行与直甩 1l： N 锦西化工机械 (集团)有限责任公司齿轮厂 (辽宁 125001) 王 芹 何玉伟 徐大伟 【摘 要】 介绍了离心式压缩机轴承的分类及工作原理，分析了常用的径向轴承和止推轴承的几种型 武及优缺点，着重对可倾瓦径向轴承、米楔尔止推轴承、金斯伯雷止推轴承的工作原理、结构特点、优缺点 及应用进行了分析和。 【关键词】 径向轴承 止推轴承 基环 瓦块 止推盘 一 、 轴承的分类 离心式压缩机对轴承的要求是安 可靠，运行稳定， 抗振性好，使用寿命长。lJ前国内离心式压缩机 E所采 用的轴承大都属于高速轻载流体润滑的功压滑动轴承。 压缩饥上常用的轴承有径向轴承和止推轴承两种．． 径向轴承的作用是承受转r重量干¨其他附加径向力，保 持转子转动中心与 缩机缸体中心 一致，并在一定的转 速下正常运行。止推轴承的作J【}j是承受转f的轴向 ， 限制转f的辅向窜动，保持转子在压缩机缸体·M勺轴向 位置 ·定。 离心式压缩机的转速都很高，它们的径 轴承线速 度一般在50 n／s以} ，l卜推轴承的线速度一般在 80m／s 以上，均属于高速滑动轴承．．为了保证运行的高度町 靠，因此采用流体润滑的动 轴承。动压轴承是指依靠 本身轴颈 (或J卜推盘)的回转，把润滑油带入轴 (或lL 推盘)与轴承之间，建赶超油压而把轴支撑起来 (或承 受转子的轴向推力)的轴承。 二、径向轴承和止推轴承的工作原理 径向轴承在运行过程中，轴承与轴颈之阳』会形成一 层薄薄的油膜，这层汕膜可以使轴浮起米 在径向轴承 运行过程中，由十轴颈不停地同转，辅颈便把润滑油带 人到轴颈与轴承之 ，从面形成了一 溥薄的油膜。由 于轴颈与轴承中心并不同心，而是有一个偏心，这种楔 形油膜町使沉重的转于浮起来 对于止推轴承，在止推轴承 j瓦块之问形成楔状间 隙，止推盘旋转，由于润滑油宵 一定的黏性，止推盘把 油带进这个间隙中，进浦口_人，出油[_I小，便在浦楔中 形成油膜压力，承受转子的轴向推 。 动压轴承为r获得液体润滑，在结构上必须满足具 有楔形间隙的要求，使进油r_1大及出油口小。轴承油膜 的形成以及产生油膜压力的大小受轴的转速、润滑浦的 黏度、轴承 张和轴承承受的负衙等凶素的影响。一般 来说，轴的转速越高，油的黏度越大，被带进的油就越 多，油膜 力就越大，承受的载荷也就越大。但是，浦 的黏度过大，会使油分布不均匀，增加摩擦损失，不能 保持良好的润滑效果。轴承的问隙过大，对油膜的形成 利，并增』Ju油的消耗量；轴承『HJ隙过小，义会使油量 足，不能满足轴冷却的要求。一定的轴承结构，在 一 定的转速下，只能承受相当的负荷，如果负荷过大，油 膜的形成会很困难，当超过轴承的承载能力时，轴瓦就 会被烧坏。 三、径向轴承 离心式 缩饥上常用的径向轴承有圆瓦轴承、椭圆 瓦轴承、多油楔固定轴承和可倾轧轴承，现在的压缩机 大都采用可倾瓦轴承。 网瓦轴承的优点是结卡句简单，但高速稳定件差，现 在已经很少使用．． 椭圆瓦轴承与圆瓦轴承相比，其优点卣。先是，它稳 定性好，在运转中若轴上、卜晃动，如向上晃动，上 的间隙变小，油膜 力变大，下面的 隙变大，油膜压 力变小，两部分分力的合力变化会把轴颔推回原米的位 置，使轴运转稳定；其次，由于侧 隙大，滑轴向流出 的浦量大，微热性好，轴承的温度较低；fH是这种轴承 G M 懒嘲觚槲 皇 笪丝塑 Z ． ty】x net 维普资讯 http://www.cqvip.com 承载能力较低，由于产生 下两个油膜，功 群消耗 大，在垂直方向抗振性好．但在水平方向抗振性较差。 多油楔固定轴承的优点是轴承的各方向抗振性均较 好、轴承温升低、不易发生油膜振荡，在⋯式的压缩机 中经常使用。 可倾瓦轴承与其他轴承相比，其优点是每一块瓦均 能自由摆动，在任何情况‘卜都能形成最佳油楔，高速稳 定性非常好，不易发生油膜振荡，往离心式压缩饥中普 遍应用。可倾瓦轴承主要由轴承体、两侧油封和凡块佝 成 (如 I所示) 这种轴承的瓦块一般采用f1：块 ， ) ( ) ( 图i 可倾 L径I，口J轴承 每个瓦块可以白山摆动。沿轴颈的周 均匀分布了 个瓦 块，各自可以绕自身的⋯个支点摆动。瓦块Lj轴颈订 常的轴承间隙量，一般取间隙值为直径的 1．5％ 2％ 每块瓦的外径都小于轴承体的内径，瓦背 弧与轴承体 内孔是线接触，它相当于一个支点， 机组转速、负荷 等运行条件变化时，瓦块能在轴承 的支撑面上白由地 摆动，自动凋节瓦块位置，形成最件润滑油懊 为_广防 止瓦块随轴颁滑 方向一起转动，每个瓦块 I．部I刳 个装 轴承体上的螺钉米定位，人多数情况定位螺钉是 在瓦块的中间。为了防止瓦块沿轴向和径向窜动，把瓦 块装在轴承体内的T形槽r 瓦块 般采用2O制或 25 钢，．L面浇注岂氏合金，合金厚度 一般为O．8～2，I'flm。 为_r保证岜氏合金Lj 块体紧密贴合，If以住 块休 预制山沟槽 ，轴承体为 下半水半削分 ℃，安装住轴 承座l^】。轴承体与轴承出靠定位止口屺合紧密，为r防 止轴承体转动，还装有 -个径向定位销来防转。轴承的 进油gl数量 一样，有的轴承只有一个进油孑L，有的轴 承瓦块与瓦块阳J都有进油孔，fH总是布置 不破坏油膜 的地方。 滑油 一般沿轴向排m去，在轴承体两端自 凹 槽，排油孑L与之相通，润滑油集中在凹槽中，经过排油 配套技术与产品 Accessory Technologies＆Products 孔流同轴承箱。 四、止推轴承 离心式压缩机常采用的止推轴承_订米楔尔『卜推轴承 和金斯们笛止推轴承，它们的共同特 足有多个活动的 止推瓦块，在 块后而台承 点，止推瓦块可以绕支点 摆动，以形成最佧状态的润滑油膜。 水楔尔止推轴承的l 推瓦块同基环 按接触，足单 层的 (如罔 2所示) 当止推瓦块承受推力时，可以自 动州帑f卜推瓦块的位置．形成台利的油楔。在止推盘两 侧分置土1卜推瓦块干¨剐止推瓦块、 _住_F常情况下，转子 的轴向／J通过止推盘经过油膜传给主I卜推瓦块，然后通 过基环传给轴承座。但 起动或甩饥荷时ⅡJ‘能出现反向 轴向推力，此推 将由副止推瓦块束承受。止推瓦块Jj 转f I上推盘接触的一血讨有巴金合会．其厚度膻小r压 缩机动、静部分问的最小轴 I丌]隙，一般为1～1．IFIIn， 并向转予的旋转方 倾斜，这样，通过转。 止推盘与止 推6L块而的 刈运动，它仃J之 就会彤成一个承受轴 向推力的油楔 2 米楔，J：止{证轴承 米楔尔止推轴承的优点娃结卡勾简单，轴向尺-I zh；缺 点足 瓦块厚度稍仃差别或轴承 环与止推髓平行度有误 差时，每个瓦块间负荷 能调节，会造成部分瓦块过载。 金斯们雷I卜推轴承的止作瓦块下面有j_=水准块、 水 块．然后才是蟮环，属于：i 结构 (如罔3昕， )。 止推 块 j垫住Ff『丌的 I 水准块、F水准块和 环，它 们之间采片J球面支点接触，保汪止推瓦块、水准块可以 自 摆动，使载荷分布均匀 ，止推瓦块一般采用25钢， f 面浇注巴氏合金，合会厚度一般为 1 1．5[11111 止推 盘 IL推瓦块之 J翩有 {，Itf．J隙通常称 丁作总窜 ， 一 H殳幻0．25～0．40111[11，这帆_JJ 以 lJI=l卜推髓币【】瓦 块之问形成油楔．承受转子的轴向推／J．．润滑油从轴承 匝 j外壳之间流人，经过摹环背面铣山的油槽，炸通过 基环与轴颈之 的 隙进入止推 ：与止推轧块的间隙 中。排汕足靠j卜推懿转动口-f的离心力作用，油被甩出， 从轴承座的L方排出。 会斯伯雷止推轴承的优点足 块间载荷分布均匀， 黑 ne塑t型 一一 ～——⋯一GM W¨ r ． ’0，⋯ ” 维普资讯 http://www.cqvip.com 配套技术与产品Accesso ry Technologies&P roducts 调节灵活，能自动补偿转子不刈 卜、偏斜 复杂，需要轴向安装尺寸较长 缺点足结构 定性得到很大的提高。 罔3 金斯伯雷止推轴承 五、总结 离心式 缩机对轴承的要求是安全可靠，运行稳 定，抗振性好，使用寿命长。为了能更好地满足这些要 求，径向轴承和止推轴承在不断地发展和改进。目前， 新设计、制造的离心式 缩机都已经采用了可倾凡释向 轴承和金斯们甫I卜推轴承 而且对可倾瓦径向轴承和金 斯ff{笛I卜推轴承也进，彳r结构上的改进，使可靠性和稳 运行s煎m 参 考文 献 [1]江宏俊 ．流体力学 [M]．北京：高等教育出版社， 1985． [2]徐忠．离心式 缩机原理 [M]．北京：机械工业出版 }1：，1986． 13]西安交大压缩机教研室 ．离心式压缩机强度计算 [M] ． 西安：西安交通大学出版社，1985． [4]美 国石油学会精炼部 ．美国石油学 会 [S]： API617工业用离心式压缩机 ． [5]三菱重工 平山文俊 ． 缩机实用技术．段锡山，译 ． 锦西化工机械 ．2000． [6]姜桐 ． 缩机测试技术与控制 [M]．西安：西安交通 大学出版社，1983． GM (收稿日期：2006／1O／16) 空压机站冷却排水管路出现的问题及解决办法 铜陵有色金昌冶炼厂 (安徽 244101) 盛强 刈空 站多年来件地沟里排放的冷却水进行 收阿 利用， 地面上铺没r如 l所示的排水管路。 罔 1 後排水管路在实际应用时却出现 r两个问题：① 1 和2 4I『I-20／8型空压机 集冷却排水用的高出地面 1．Om的排水斗都住外大量溢水。②3 和4 L_啊40／8型 空压机虽然 没有设置排水斗 不 在往外溢水的问 题，却出现闭路强制排水使两空压机的排气温度都有少 量升高的倾向。 通过分析认为是囚铺设了结构不合理的排水管路， 才fll现上述现象的。考虑到排水总管是往低丁地面的蔷 水池里排水，冈此只要对排水管路的结构加以政造，就 可以使排水小畅的问题得到解决。提出用图2管路结构 上替代图 1结构。 、 、、 、、 、 、 、 f ／ J ／ 、＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ ＼ 2 在图2结构中，避免了原本各支管水流冲击总管内 引起的局部管段压力升高的堵水问题。甚 还有可能 当总管排水流速达到一定时，产生卷吸作用，带走总管 内部分空气，从而使排水总管产生负压的情况。 GM 通用iIin械 2OO6年牟i f2朗 59 WWW． ．net 维普资讯 http://www.cqvip.com