“LEG”型推力轴承在大型汽轮机组中的应用魏芳刘心刚(哈尔滨汽轮机有限责任公司)【摘要】介绍了“LEG”推力轴承的起源、轴承结构、设计特点及其应用。关键词:“LEG”推力轴承结构设计特点应用的,随着推力盘的高度旋转,热油被吸附在它的表面。这样由于冷油直接进入该油膜,而使得推力瓦表面巴氏合金的温度降低,因此轴承的承载能力比普通的直接润滑式轴承要高。对于这种高效的润滑油系统其耗油量比其它润滑油系统的耗油量大大减少,再加上润滑油在轴承内高效的流动,从而使系统轴承摩擦耗功保持最小值。正是由于这些原因,“LEG”推力轴承才发展起来,而且目前已经广泛地应用于大型设备上。0前言“LEG”推力轴承是一种在原来直接润滑式推力轴承基础上加以改进的新型推力轴承,“LEG”是英文“LeadingEdgeGroove”的缩写,它的意思是“前缘供油沟槽”,也就是说,这种直接润滑式推力轴承是润滑油通过前缘所开的沟槽直接供油到推力盘上。它同传统的标准型浸入式推力轴承相比明显的优点是轴承流量少、耗功低、承载能力高。它应用了管理润滑油量的概念。3“LEG”轴承的结构“LEG”型推力轴承与传统的标准型浸入式推力轴承结构基本相似,也是由推力瓦块、支承盘、平衡桥及基环等主要零件组成。其中推力瓦块前缘处开有进油槽道,如图1所示,正是由于这个原因,这种“LEG”轴承的推力瓦块面积比同尺寸的传统型推力轴承推力瓦块面积大一些。从图1可以看出,对于同样是267mm的6瓦块推力轴承,每个瓦块外径为267mm,内径为133mm,其中标准型浸入式轴承每个瓦块包角为51°,而“LEG”轴承瓦块包角则为57°,但二者的有效推力面积却相等,都为356cm2。另外,1直接润滑式推力轴承40多年来,京士伯力公司设计和制造出了各种类型的直接润滑式轴承。它们从油道和通过轴承内部元件直接供油到推力盘上,或者供油到连接在推力瓦块之间与推力瓦块边缘成一定角度的喷射管,而直接向推力盘供油。这种方法大大地减少了轴承所需的流量,而且消除了大量的附加损失,轴承耗功比传统标准型浸入式推力轴承减少了30%左右。2“LEG”推力轴承的起源在80年代初期,京士伯力公司开始开发并全面试制“LEG”型推力轴承。这种轴承不同于所有其它类型直接润滑式轴承,润滑油通过喷射管直接进入瓦块前缘处开的沟槽。纯净的冷油被直接引进一个较厚的、密度较大的、层流的动压油膜上,该动压油膜是在转动的推力盘与静止的推力瓦块之间形成4“LEG”型推力轴承的设计特点轴承承载能力(即轴承载荷)、耗功、瓦块温度和油量是评价轴承性能优劣的主要运行参数。“LEG”轴承设计应用了“管理润滑油量”的概念,即根据使收稿日期:1997-07-13第2期魏芳等:“LEG”型推力轴承在大型汽轮机组中的应用73“LEG”轴承综合了所有确保安全运行条件的标准京士伯力轴承的优良性能。它利用轴承的平衡桥块保持每个瓦块都承受等量的推力载荷,轴承有精确的自己找中能力。标准型推力轴承与“LEG”型轴承之间运行参数的唯一区别是轴承后油温的上升,由于“LEG”型轴承供油量相对较少,因此油温的变化要比标准型推力轴承大一些。然而轴承后油温的上升或回油温度的上升并不表明它的瓦块温度高,因此并不能用作监测轴承性能的依据,轴承后油温的上升只表明油量的大小和耗功的情况。总的来说由于进入“LEG”轴承的油量减少,并且90%以上的油直接进入动压油膜,因此油温变化较大或轴承回油温度较高都是正常的。图1标准瓦块设计与“LEG”瓦块的比较用的需要通过调整油量来调节轴承载荷、耗功、瓦温之间的关系,以获得轴承最佳运行参数。譬如,想要提高轴承载荷,既可以在增加油量、降低瓦温的情况下以低效方式来提高轴承载荷,也可以在维持瓦块温度不超过浸入式轴承所规定值的前提下实现提高轴承载荷。上述方式均可通过控制轴承进油处节流孔板(即调节油量)来完成。但若在轴承进油处采用一个较大节流孔板即相当于一个浸入式轴承,根据不同的转子转速和流量,“LEG”轴承承载能力可比浸入式轴承提高30%～50%。若“LEG”轴承与浸入式轴承载荷相同,则其瓦温可降低16℃。由此可知,调节油量可在轴承载荷和瓦块温度这两个运行参数之间进行调整,以得到综合的优化运行参数。同样,如果想使耗功维持在最低水平,则可在...