[实用新型]透平膨胀机径向止推联合轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种透平膨胀机径向止推联合轴承。 

背景技术

透平膨胀机是一种高速旋转的叶片机械，是实现接近绝热等熵膨胀过程获得低温冷量的有效机械，是低温装置的核心机械，同时在能源领域作为回收能量的机械也有广泛应用，它除要具有良好的热力性能、气体动力性能外，更需要有稳定可靠的机械性能；尤其对于焓降大、压力高，转速高、轴向推力大、功率大的膨胀机。而国内低温透平膨胀机行业径向轴承大多采用的是三油楔或四油楔形式，我公司的原先老轴承即是采用的四油楔轴承，止推轴承与径向合为一体，俗称径向止推联合油轴承，为了保持轴承温度在合理范围及轴承稳定，在新轴承开发前的200多类膨胀机中，95%以上线速度都控制在60m/s以下，只有极少数线速度接近70m/s。 

在中压大焓降的膨胀机设计中，轴承的可靠性、稳定性至关重要，但焓降大、转速高，介质压力高需要减少密封气的消耗量，主轴就需要较长密封段，悬臂就长，为了保证转子具有良好的刚性，轴承的轴颈尽可能的粗、短，以取得足够高的临界转速,这样轴承线速度就会很高，接近80m/s，对轴承的承载能力和稳定性是相当大的考验。我公司产品焓降Hs=23.6Kcal/Kg,膨胀轮直径D1=200mm, 轴承轴颈d=59.78mm，最高运行转速Nmax=32900rpm,叶轮线速度达345m/s，轴承线速度最高达103m/s ，正常工作转速时轴承线速度在85-90 m/s，对于这种参数传统的老轴承难以满足要求， 因此我公司重新设计此新型轴承，此轴承现场运行稳定，轴承温度较以前大幅降低，相较于以前中压膨胀机轴向推力大，经常烧轴承问题也已基本解决。 

传统轴承的径向型线如图1所示，由四个矩形油分布槽、四段基圆、四段油楔面组成，基圆与主轴轴颈间隙及Rp间隙是根据轴颈大小、载荷、转速等因素取相应的值；止推轴承如图2所示，由6瓣止推油楔面组成，4个输油槽，6个径向分布槽，在分布槽的顶端有小的卸油槽，分布槽与油楔面之间是支撑平面，同样止推间隙、油楔面的斜度、油槽的尺寸根据相关设计参数取对应的值，这种轴承在线速度60m/s左右时，轴承温度在50-65℃，当达到70m/s时，轴温就会很接近甚至超过报警值，由于油楔承载能力等原因，轴承宽径需取得较高，轴承耗功也高，因此此轴承无法满足高达90m/s的性能要求的。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对传统轴承的不足，提供一种透平膨胀机径向-止推联合轴承。 

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现： 

一种透平膨胀机径向止推联合轴承，包括止推轴承部分和径向轴承部分，所述径向轴承部分的径向型线包括2个轴向油分布槽、2段油楔面，所述油楔面由两段偏心圆弧组成，上下瓦块分别向相反方向错开设置，瓦块为错位型油轴承；所述止推轴承部分包括两个以上止推瓦块，每个瓦块上设有供油孔，瓦块由瓦块油分布槽、瓦块油楔面、支撑面、卸油槽组成；所述止推轴承的卸油槽的内圆弧边内侧封闭，所述卸油槽的外圆弧段为全敞开型且与外部大圆环卸油槽相贯通。

作为优选方式，在轴承本体上均布有3个用于浇注轴承合金的燕尾槽。 

作为优选方式，所述止推轴承部分包括5个止推瓦块。 

作为优选方式，所述径向轴承部分的轴向油分布槽为矩形油分布槽。 

  本实用新型的有益效果：此轴承稳定可靠，轴承温度大幅降低，相较于以前中压膨胀机轴向推力大，经常烧轴承问题也已基本解决，能满足高线速度要求，振动值很小，卸油槽的内圆弧边内侧封闭更有利油循环通畅，在用户操作不规范，例如升降速过快，操作过猛、联锁停车时、转子的轴向力急剧变化、以及当停电等紧急情况、油泵停止工作、油蓄能器短暂供油时，都能保证不被烧瓦，确保了机组的安全性，很好的满足了高线速度、高轴向载荷的要求，大大扩宽了轴承适用范围，给转子系的设计留出很大空间。

附图说明

图1是传统轴承的径向型线。 

图2是传统的止推轴承结构示意图。 

图3是图2中的C-C展开图。 

图4是本实用新型的整体外形图。 

图5是图4的右视图。 

图6是图4的左视图。 

图7是图4的A-A向视图。 

图8是本实用新型的止推轴承结构示意图。 

图9是图8的B-B展开图。 

图中，1为止推轴承部分，2为径向轴承部分，3为轴向油分布槽，4为燕尾槽，5为油楔面，6为供油孔，7为瓦块油分布槽，8为瓦块油楔面，9为支撑面，10为卸油槽。