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轴承运行环境对其性能的影响
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联系人：陈晶晶
采用数值计算方法并结合现场优化轴承运行环境的常用手段,系统地分析了润滑油系统和轴系标高的调整与控制对轴承稳定性及瓦温的影响.结果表明:由于各轴承对支撑轴系载荷的贡献率不一样,导致各轴承标高的变化对轴系动力学特性的影响程度也不一样;轴承稳定性裕度随进油温度的升高而增大,且重载轴承的稳定性受进油温度的影响更为明显;当润滑油流量足够时,不同比压的轴承温升差别较小.

　径向滑动轴承作为汽轮发电机组的支承部件,承受着转子本身的重量及其所产生的各种激振力其性能参数直接影响整个轴系的动力学行为.随着
汽轮发电机组向高参数和大容量的方向发展,支承滑动轴承的工况也日益恶化,人们对轴承性能的究及其可靠性分析更加重视与关注.
   在过去几十年里,国内外汽轮发电机组曾多次发生油膜失稳或油膜振荡的情况,并由此引发事故,造成巨大的经济损失,因此,径向滑动轴承的性能计算与分析一直受到高度重视,许多学者对各种计算软件和分析方法[1-5]进行了研究.但目前在设计和选型过程中,轴承都是作为一个模型或零部件进行性能计算和试验的,无法精确考虑到其他影响.实际上,轴承作为支承部件,与汽轮发电机组这个庞杂系统的其他单元是相互耦合和关联的,再加上后续的制造、安装、运行和维修给轴承结构参数尤其是动力学参数所带来的变化,以及环境所施加的影响,导致许多支承轴承尽管在设计和制造过程中经过了反复校核计算和试验,但安装到实际机组上却往往不能安全与稳定地运行.因此,现场常常需要采取临时和简单可靠的措施对轴承的运行环境进行调整,以确保设备的安全运行.但是,该操作目前尚未有一套比较成熟和完整的理论或方法来指导.当现场出现轴承故障时,相关操作人员一般只能凭借经验来优化
    轴承运行环境,有时需要多次尝试和试验才能达到满意的效果,往往造成巨大的经济损失和资源浪费.针对现场常见的轴承故障,笔者采用数值计算方法系统地分析了轴承运行环境的变化对其性能的影响,并给出了工程实例,为现场轴承的运行和检修提供参考.
1　轴承的运行环境
轴承运行环境主要包括转子的转速、支承的载荷、润滑油的进油温度、压力及流量等,对不同机组或在不同工况下,现场对轴承运行环境的要求都不一样.对汽轮发电机组,其转速和轴承润滑油型号是一定的,通常能改变的就是轴承的进油温度和流量,以及通过调整标高来改变轴承载荷.因此,针对汽轮发电机组支承轴承的常见故障(轴承稳定性裕度不足和轴承温度超标),通常采用对润滑油系统和轴系标高进行调整与控制的方法来改善和优化现场轴承的运行环境.
2　轴系标高对轴承性能的影响
大型汽轮发电机组的轴系支承在多个滑动轴承上,属于静不定连续梁问题,这种结构的载荷分配主要受各轴承安装标高的影响.现场经常发生由于轴系标高不当,导致某些轴承载荷过轻,进而造成其稳定性裕度不足,引起低频振动;而另一些轴承的载荷过重,导致其润滑油温过高,甚至发生烧瓦.但并非所有轴承稳定性裕度不足或轴承温度偏高的问题一定是轴系安装标高不当引起的,而且轴系各轴承标高的变化对轴系载荷分配的影响程度有很大差别.