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2015年設備工程師(動力)根底教導：離心壓縮機的軸承規劃
中國軸承網 發布時間:2015/07/01
離心式壓縮機對滑動軸承的請求是：安全可靠、運轉穩定、抗振性好及運用壽命長。當時，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才能較強，可是載荷并不是均勻地散布在每個瓦塊上，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，其優點在于載荷散布均勻，調理靈敏，能補償轉子的不對中偏斜。
JS型金氏軸承是在美國金斯伯雷公司商品的根底上，經過構造改善、規劃構成的通用離心式壓縮機軸承系列部件。
依據實踐經歷將金氏軸承系列分為7種常用規范，即5"、6"、7"、8"、9"、10．5"和12"共7種規范（其數字代表瓦塊推力面外徑），在本廠壓縮機規劃中首選引薦運用。
2、構造特色
金氏推力軸承是層疊式主動平衡推力的軸承，是由若干個止推塊構成。止推塊下墊有上水準塊、下水準塊、基環，相當于3層零件疊放在基環上，止推塊與水準塊之間經過球面支點觸摸。其作業原理：當各個止推塊載荷不一起，就會導致軸承的不平衡，因止推塊受力不均就要偏轉，此刻可經過上、下搭接的水準塊，主動調理每個止推塊上的載荷，直到每個止推塊上的載荷一樣，軸承從頭樹立平衡停止。即在轉軸有較大的撓度及支點轉角的情況下，各瓦塊方位能隨之平衡而發生均勻的油膜壓力。
金氏推力軸承的典型構造。其主體由瓦塊、上下搖晃的水準塊、承載盤和控油環等構成。光滑油自承載盤底部槽口進入軸承內腔，經過瓦塊間的空地和止推盤旋轉帶入止推瓦塊承壓面，并由離心力將油帶至外圓周，再經控油環上部的排油孔流到軸承體外排出。
3 、主體部件的規劃規范
3．1 尺度規范
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 瓦塊規劃規范
瓦塊支撐墊的圓弧半徑關系到瓦塊搖晃后支撐點與瓦塊寬度的相對方位，因此，它應該是瓦塊寬度相對應的函數值，本系列選用了日本三菱公司的一樣比值斷定其他規范的半徑R，并作觸摸應力核算。其核算公式為
式中σ———觸摸應力，Pa
P———轉子的軸向力，N
E———彈性模量，Pa
R———承載面均勻半徑，m
核算結果見表1。
其中規范200是日本三菱公司構造，其他應力都較挨近，但都比傳動系統規則的
許用應力（400～1800MPa）略高。
每套止推軸承設主、副兩組，兩組構造完全一樣，可以整組交換，不受壓縮機旋轉方向的約束。但如需測瓦塊溫度，每組軸承可各設一帶熱電偶的瓦塊，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造，其規范按下述辦法斷定。
依據意大利新比隆公司“E．C．C”規范，各種規范的耗油量皆有清晰數據，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"的實踐面積），再斷定給油器長度上也許散布的孔數和小孔的直徑。
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則值，也許是由于該構造是用控油環集油，油需從控油環及止推盤凹槽間流出，需要必定空間，而新構造則取消了控油環，故厚度可適當減薄，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斷定
對于止推盤與瓦塊的軸向空地，日本三菱公司規劃的約為典型構造均勻值的1．36倍，這也許是因為典型構造的光滑油可以經過瓦塊間的空地流出，以便冷卻軸承，新構造在瓦塊間設給油器，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，本規范按典型構造的均勻空地值1．36倍給定（見表3）。
3．6 承載才能
軸向載荷分兩部分，它包含壓縮機的軸向推力和聯軸器發生的軸向推力，其核算式：
F＝F1＋F2
式中F1———壓縮機的軸向推力，kN
F2———聯軸器發生的軸向推力，kN
壓縮機的軸向載荷核算公式：
式中F———外部推力，kN
Pr———額外功率，kW
Nr———額外轉速，r/min
D———聯軸器的軸孔直徑，mm
軸向載荷核算應依照HG/T2262－92《煉油、化工用離心式壓縮機技能條件》4．6．3．3的規則。意大利新比隆公司“E．C．C”規范中列有各規范軸承的承載才能圖表，本系列軸承可選用此圖表作為規劃參數。止推軸承所承受的負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，此構造也減少了全部軸承的厚度尺度。
（2）原始構造軸承的上、下半部油量不均勻，而本系列各瓦塊光滑油供應充沛，因此取消了控油環，一起減薄了止推盤厚度。
（3）典型構造的下搖晃支承墊由底部的圓弧面直接與承載盤觸摸，觸摸應力過高，易將承載盤壓潰。新構造增加了一個支承塊，盡管構造復雜了，但增加了運用的可靠性。
總歸，改善后的構造優于原構造，更能滿意作業請求，軸承的系列化將為離心式壓縮機規劃提供方便，縮短規劃周期，確保規劃質量。
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