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2015年設(shè)備工程師(動力)根底教導(dǎo)：離心壓縮機(jī)的軸承規(guī)劃
中國軸承網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2015/07/01
離心式壓縮機(jī)對滑動軸承的請求是：安全可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、抗振性好及運(yùn)用壽命長。當(dāng)時(shí)，國表里活動多塊式止推軸承主要分為兩類，一類是米契爾軸承，一類是金斯伯雷軸承。米氏軸承對變化載荷的適應(yīng)才能較強(qiáng)，可是載荷并不是均勻地散布在每個(gè)瓦塊上，這就造成了止推軸承瓦塊磨損不均。而金斯伯雷軸承則克服了上述缺陷，其優(yōu)點(diǎn)在于載荷散布均勻，調(diào)理靈敏，能補(bǔ)償轉(zhuǎn)子的不對中偏斜。
JS型金氏軸承是在美國金斯伯雷公司商品的根底上，經(jīng)過構(gòu)造改善、規(guī)劃構(gòu)成的通用離心式壓縮機(jī)軸承系列部件。
依據(jù)實(shí)踐經(jīng)歷將金氏軸承系列分為7種常用規(guī)范，即5"、6"、7"、8"、9"、10．5"和12"共7種規(guī)范（其數(shù)字代表瓦塊推力面外徑），在本廠壓縮機(jī)規(guī)劃中首選引薦運(yùn)用。
2、構(gòu)造特色
金氏推力軸承是層疊式主動平衡推力的軸承，是由若干個(gè)止推塊構(gòu)成。止推塊下墊有上水準(zhǔn)塊、下水準(zhǔn)塊、基環(huán)，相當(dāng)于3層零件疊放在基環(huán)上，止推塊與水準(zhǔn)塊之間經(jīng)過球面支點(diǎn)觸摸。其作業(yè)原理：當(dāng)各個(gè)止推塊載荷不一起，就會導(dǎo)致軸承的不平衡，因止推塊受力不均就要偏轉(zhuǎn)，此刻可經(jīng)過上、下搭接的水準(zhǔn)塊，主動調(diào)理每個(gè)止推塊上的載荷，直到每個(gè)止推塊上的載荷一樣，軸承從頭樹立平衡停止。即在轉(zhuǎn)軸有較大的撓度及支點(diǎn)轉(zhuǎn)角的情況下，各瓦塊方位能隨之平衡而發(fā)生均勻的油膜壓力。
金氏推力軸承的典型構(gòu)造。其主體由瓦塊、上下?lián)u晃的水準(zhǔn)塊、承載盤和控油環(huán)等構(gòu)成。光滑油自承載盤底部槽口進(jìn)入軸承內(nèi)腔，經(jīng)過瓦塊間的空地和止推盤旋轉(zhuǎn)帶入止推瓦塊承壓面，并由離心力將油帶至外圓周，再經(jīng)控油環(huán)上部的排油孔流到軸承體外排出。
3 、主體部件的規(guī)劃規(guī)范
3．1 尺度規(guī)范
金氏推力軸承尺度選用的是英制，為便于制作，本系列除瓦塊表里直徑、厚度、承載盤及定位鍵的合作尺度仍按英制換算成公制，并取其兩位小數(shù)作為名義尺度外，其他尺度盡量選用公制的圓整值。
3．2 瓦塊規(guī)劃規(guī)范
瓦塊支撐墊的圓弧半徑關(guān)系到瓦塊搖晃后支撐點(diǎn)與瓦塊寬度的相對方位，因此，它應(yīng)該是瓦塊寬度相對應(yīng)的函數(shù)值，本系列選用了日本三菱公司的一樣比值斷定其他規(guī)范的半徑R，并作觸摸應(yīng)力核算。其核算公式為
式中σ———觸摸應(yīng)力，Pa
P———轉(zhuǎn)子的軸向力，N
E———彈性模量，Pa
R———承載面均勻半徑，m
核算結(jié)果見表1。
其中規(guī)范200是日本三菱公司構(gòu)造，其他應(yīng)力都較挨近，但都比傳動系統(tǒng)規(guī)則的
許用應(yīng)力（400～1800MPa）略高。
每套止推軸承設(shè)主、副兩組，兩組構(gòu)造完全一樣，可以整組交換，不受壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的約束。但如需測瓦塊溫度，每組軸承可各設(shè)一帶熱電偶的瓦塊，該瓦塊有旋向請求。
3．3 給油器斷定
本系列選用瓦塊間噴油構(gòu)造，其規(guī)范按下述辦法斷定。
依據(jù)意大利新比隆公司“E．C．C”規(guī)范，各種規(guī)范的耗油量皆有清晰數(shù)據(jù)，并有必定的份額，以日本三菱公司8"軸承為根底，小孔流量公式為
式中Q———流量，m3/s
d———小孔直徑，m
μ———油的動力粘度，Pa．s
l———給油器長度，m
Δp———壓差，Pa
在假定μ、l、Δp、不變的情況下，流量與d4成正比，以此核算總的噴油孔面積（相對于8"的實(shí)踐面積），再斷定給油器長度上也許散布的孔數(shù)和小孔的直徑。
3．4 止推盤厚度的斷定
本系列止推盤的厚度值小于典型金氏軸承的規(guī)則值，也許是由于該構(gòu)造是用控油環(huán)集油，油需從控油環(huán)及止推盤凹槽間流出，需要必定空間，而新構(gòu)造則取消了控油環(huán)，故厚度可適當(dāng)減薄，新舊止推盤厚度比照見表2。
3．5 止推盤與瓦塊的軸向空地?cái)喽?
對于止推盤與瓦塊的軸向空地，日本三菱公司規(guī)劃的約為典型構(gòu)造均勻值的1．36倍，這也許是因?yàn)榈湫蜆?gòu)造的光滑油可以經(jīng)過瓦塊間的空地流出，以便冷卻軸承，新構(gòu)造在瓦塊間設(shè)給油器，約束了油的活動，因此將空地放大，依照縫隙活動理論，流量正比于縫隙的3次方，如將空地加大到1．5倍，則流量可增加到 2．5倍，因此，本規(guī)范按典型構(gòu)造的均勻空地值1．36倍給定（見表3）。
3．6 承載才能
軸向載荷分兩部分，它包含壓縮機(jī)的軸向推力和聯(lián)軸器發(fā)生的軸向推力，其核算式：
F＝F1＋F2
式中F1———壓縮機(jī)的軸向推力，kN
F2———聯(lián)軸器發(fā)生的軸向推力，kN
壓縮機(jī)的軸向載荷核算公式：
式中F———外部推力，kN
Pr———額外功率，kW
Nr———額外轉(zhuǎn)速，r/min
D———聯(lián)軸器的軸孔直徑，mm
軸向載荷核算應(yīng)依照HG/T2262－92《煉油、化工用離心式壓縮機(jī)技能條件》4．6．3．3的規(guī)則。意大利新比隆公司“E．C．C”規(guī)范中列有各規(guī)范軸承的承載才能圖表，本系列軸承可選用此圖表作為規(guī)劃參數(shù)。止推軸承所承受的負(fù)荷不該超越此圖表軸承額外承載才能的50%。
4、定論
（1）金氏系列軸承的供油方法，可使瓦塊光滑冷卻充沛，一起，此構(gòu)造也減少了全部軸承的厚度尺度。
（2）原始構(gòu)造軸承的上、下半部油量不均勻，而本系列各瓦塊光滑油供應(yīng)充沛，因此取消了控油環(huán)，一起減薄了止推盤厚度。
（3）典型構(gòu)造的下?lián)u晃支承墊由底部的圓弧面直接與承載盤觸摸，觸摸應(yīng)力過高，易將承載盤壓潰。新構(gòu)造增加了一個(gè)支承塊，盡管構(gòu)造復(fù)雜了，但增加了運(yùn)用的可靠性。
總歸，改善后的構(gòu)造優(yōu)于原構(gòu)造，更能滿意作業(yè)請求，軸承的系列化將為離心式壓縮機(jī)規(guī)劃提供方便，縮短規(guī)劃周期，確保規(guī)劃質(zhì)量。
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