Важная функция опорных подшипников

Смазочные подшипники играют очень важную роль при использовании турбины, поддерживая смазанную поверхность раздела между цилиндрическим валом и большей цилиндрической полостью. Их свободное пространство заполнено смазкой, обычно это верхний и нижний вкладыши подшипников с баббитовой поверхностью. Эта смазка образует тонкую пленку, которая предотвращает прямой контакт металла с металлом и потерю веса вала из-за гидродинамического давления. Первоначально центр вала эксцентричен относительно центра подшипника, но при увеличении скорости центр вала стремится к совмещению с центром подшипника, на высокой скорости добейтесь полного совпадения.

При пуске и остановке роторов турбин под шейки подается подъёмное масло высокого давления, чтобы предотвратить сухое трение, оно приводит к потере крутящего момента подшипников. Вал вращается внутри вкладыша подшипника, изготовленного из надежного, часто пористого материала, иногда разделенного на две половины. Этот корпус плотно прилегает к статичному корпусу, предотвращая вращение вместе с валом и сохраняя соосность. Подшипники скольжения производятся с меньшим зазором между валом и корпусом, чтобы облегчить сборку, обеспечить возможность добавления смазки, компенсировать тепловое расширение и предотвратить любое перекос.

Между шейкой и корпусом смазка обеспечивает необходимую смазку, поддерживает несущую способность и может ослабить вибрации. Подшипники с наклонными подушками, более сложное устройство, включают в себя наклонные подушки для повышения устойчивости в условиях динамической нестабильности ротора, хотя они обеспечивают меньшее демпфирование, чем более простые конструкции. Подшипники скольжения, а не роликовые подшипники, демонстрируют сложную динамику вибрации, на которую влияют такие факторы, как гибкость шейки, динамика жидкости и динамика ротора, что усложняет их анализ и не дает четкой информации о вибрации для большинства неисправностей.

Смещение, вызванное ошибками сборки, или прогиб вала влияет на хорошие характеристики подшипника, изменяя несущую способность, увеличивая потери на трение, изменяя толщину пленки жидкости и изменяя динамические характеристики, такие как демпфирование и критические скорости. Термические эффекты, такие как горячие точки и термические изгибы, вызванные неравномерным шелушением масляной пленки, могут вызвать нестабильные вибрации вблизи критических скоростей. Условия эксплуатации влияют на устойчивость подшипника, разрушение смазочной масляной пленки приводит к катастрофической поломке.

Подшипники скольжения играют важную роль во многих подсистемах двигателя и силовой передачи, обеспечивая поддержку таких компонентов, как коленчатые и распределительные валы, и являются неотъемлемой частью таких систем, как клапанные механизмы с коромыслом. Работая преимущественно в режиме гидродинамической смазки, подшипники скольжения создают более низкое давление по сравнению с шариковыми и роликовыми подшипниками, что снижает износ. Зазор между шейкой и втулкой подшипника обычно составляет несколько микрометров, что обеспечивает распределение нагрузки без локальной деформации поверхности, в отличие от упруго-гидродинамических условий в подшипниках других типов.

Наконец, опорные подшипники имеют основополагающее значение для обеспечения бесперебойной работы и долговечности вращающихся механизмов, поскольку в них используются принципы гидродинамической смазки для поддержки валов в различных ситуациях, от первоначального запуска до работы на высоких скоростях.