機(jī)號(hào)轉(zhuǎn)速r/min全壓Pa流量m3/h功率 KW電機(jī)型號(hào)2.8A2900606-9941131-23561.5Y90S-23.2A2900792-13001688-35172.2Y90L-23.2A1450198-324844-17581.1Y90S-43.6A2900989-17582664-52683Y100L-23.6A1450247-3931332-26341.1Y90S-44A29001320-20144012-74195.5Y132S1-24A1450329-5012006-37091.1Y90S-44.5A29001673-2554416-6347.5Y132S2-24.5A14505712-105622856-52811.1Y90S-45A29002019-31877728-1545515Y160M2-25A1450502-7903864-77282.2Y100L1-46A1450

離心式壓縮機(jī)的軸承設(shè)計(jì)

Bearing Design for Centrifugal Compressor

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　魏玉龍/錦西化工機(jī)械(集團(tuán))有限責(zé)任公司 摘要:介紹了金氏軸承系列化設(shè)計(jì)的依據(jù)和規(guī)格分布，對(duì)尺寸規(guī)范、瓦塊接觸應(yīng)力、潤(rùn)滑方式、噴油嘴設(shè)計(jì)、軸承間隙、軸承承載能力等結(jié)構(gòu)上的關(guān)鍵問題做了詳盡分析。關(guān)鍵詞：米氏軸承 金氏軸承 止推瓦塊中圖分類號(hào)：TH452；TH133.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-8155(2005)05-0015-02Abstract: The reference and specification distribution of Kingsbury bearing series design is introduced, the key problems about dimension specification, pad contacting stress, lubricating way, oil nozzle design, bearing clearance, bearing supporting capacity are analyzed in details.Key words: Centrifugal compressor Bearing Design1 引言
　　離心式壓縮機(jī)對(duì)滑動(dòng)軸承的要求是：安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、抗震性好、使用壽命長(zhǎng)。當(dāng)前、國(guó)內(nèi)外活動(dòng)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(duì)變動(dòng)載荷的適應(yīng)能力較強(qiáng)，但是載荷并不是均勻地分布在每個(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點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)在于載荷分布均勻，調(diào)節(jié)靈活，能補(bǔ)償轉(zhuǎn)子的不對(duì)中偏斜�！　。剩有徒鹗陷S承是在美國(guó)金斯伯雷公司產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，經(jīng)過結(jié)構(gòu)改進(jìn)、設(shè)計(jì)形成的通用離心式壓縮機(jī)軸承系列部件。　　按照原金氏軸承系列制定結(jié)構(gòu)本標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)格則采用了20萬噸/年合成氣壓縮機(jī)應(yīng)用的金斯伯雷推力軸承的結(jié)構(gòu)�！　「鶕�(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)將金氏軸承系列分為7種常用規(guī)格，即5"、6"、7"、8"、9"、10.5" 和12"共7種規(guī)格(其數(shù)字代表瓦塊推力面外徑)，在本廠壓縮機(jī)設(shè)計(jì)中首選推薦使用。2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　金氏推力軸承是層疊式自動(dòng)平衡推力的軸承，是由若干個(gè)止推塊組成。止推塊下墊有上水準(zhǔn)塊、下水準(zhǔn)塊、基環(huán)，相當(dāng)于三層零件疊放在基環(huán)上，止推塊與水準(zhǔn)塊之間通過球面支點(diǎn)接觸。其工作原理：當(dāng)各個(gè)止推塊載荷不同時(shí)，就會(huì)引起軸承的不平衡，因止推塊受力不均就要偏轉(zhuǎn)，此時(shí)可通過上、下搭接的水準(zhǔn)塊，自動(dòng)調(diào)節(jié)每個(gè)止推塊上的載荷，直到每個(gè)止推塊上的載荷相同，軸承重新建立平衡為止。即在轉(zhuǎn)軸有較大的撓度及支點(diǎn)轉(zhuǎn)角的情況下，各瓦塊位置能隨之平衡而產(chǎn)生均勻的油膜壓力。　　金氏推力軸承的典型結(jié)構(gòu)。其主體由瓦塊、上下擺動(dòng)的水準(zhǔn)塊、承載盤和控油環(huán)等組成。潤(rùn)滑油自承載盤底部槽口進(jìn)入軸承內(nèi)腔，通過瓦塊間的空隙和止推盤旋轉(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 主體部件的設(shè)計(jì)規(guī)范
3.1 尺寸標(biāo)準(zhǔn)　　金氏推力軸承采用的是英寸制，為便于制造，本系列除瓦塊內(nèi)外直徑、厚度、承載盤及定位鍵的配合尺寸仍按英寸制換算成公制，并取其兩位小數(shù)作為名義尺寸外，其余尺寸盡量采用公制的圓整值。
3.2 瓦塊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
　　瓦塊支持墊的圓弧半徑關(guān)系到瓦塊擺動(dòng)后支撐點(diǎn)與瓦塊寬度的相對(duì)位置，因此，它應(yīng)該是瓦塊寬度相對(duì)應(yīng)的函數(shù)值，本系列采用了日本三菱的相同比值確定其余規(guī)格的半徑Ｒ，并作接觸應(yīng)力計(jì)算。其計(jì)算公式為：σ＝0.388×(PE 2/R 2)1/3式中　σ——接觸應(yīng)力，kg/cm2　　　P——轉(zhuǎn)子的軸向力，kg　　　E——彈性模量，kg/cm2　　　R——承載面平均半徑，cm　　計(jì)算結(jié)果見表1。 表1規(guī) 格125150175200225265300σ19569189931962718374188391933418697　　其中規(guī)格200是日本三公司菱結(jié)構(gòu),其余應(yīng)力都較接近，但都比傳動(dòng)工程規(guī)定的許用應(yīng)力(4000 ～18000kg/cm2)略高。　　每套止推軸承設(shè)主、付兩組，兩組結(jié)構(gòu)完全相同，可以整組互換，不受壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的限制。但如需測(cè)瓦塊溫度，每組軸承可各設(shè)一帶熱電偶的瓦塊，該瓦塊有旋向要求。
3.3　給油器確定　　本系列采用瓦塊間噴油結(jié)構(gòu)，其規(guī)格按下述方法確定：　　根據(jù)新比隆“Ｅ.C.C”標(biāo)準(zhǔn)，各種規(guī)格的耗油量皆有明確數(shù)據(jù)，并有一定的比例關(guān)系，以日本三菱公司８"軸承為基礎(chǔ)，小孔流量公式為 Q=πd 4/128μl△p式中　Q——質(zhì)量流量，m3/s　　　d——小孔直徑，m　　　μ——油的動(dòng)力粘度，Pa.s　　　l——給油器長(zhǎng)度，m　　　△p——壓差，Pa　　在假設(shè)μ、l、△p、不變的情況下，流量與d4成正比，以此計(jì)算總的噴油孔面積（相對(duì)于8"的實(shí)際面積），再確定給油器長(zhǎng)度上可能分布的孔數(shù)和小孔的直徑。3.4 止推盤厚度確定　　本系列止推盤的厚度值小于典型金氏軸承的規(guī)定值，可能是由于該結(jié)構(gòu)是用控油環(huán)集油，油需從控油環(huán)及止推盤凹槽間流出，需要一定空間，而新結(jié)構(gòu)則取消了控油環(huán)，故厚度可適當(dāng)減薄，新舊止推盤厚度對(duì)比見表2。表2規(guī) 格6"8"10.5"12"原標(biāo)準(zhǔn)止推厚度25.434.92544.4550.8本標(biāo)準(zhǔn)確定的厚度243040453.5 止推盤與瓦塊的軸向間隙確定　　關(guān)于止推盤與瓦塊的軸向間隙，三菱設(shè)計(jì)的約為典型結(jié)構(gòu)平均值的1.36倍，這可能是因?yàn)榈湫徒Y(jié)構(gòu)的潤(rùn)滑油可以通過瓦塊間的空隙流出，以便冷卻軸承，新結(jié)構(gòu)在瓦塊間設(shè)給油器，限制了油的流動(dòng)，因而將間隙放大，按照縫隙流動(dòng)理論，流量正

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