对辅助给水电动泵无预润滑轴承的设计探讨.pdf

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1、InternalCombustionEngine&Parts·29·对辅助给水电动泵无预润滑轴承的设计探讨梁宇哲；赵芳；商丽（沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司，沈阳110869）摘要:辅助给水电动泵是核电站中的主要功能部件，作为蒸汽发生器主给水泵或系统供水发生故障时的备用泵，要求进行轴承必须设计时，在不进行预先润滑的情况下可立即启动运行，本文根据多年实际工作经验，对核电站用辅助给水电动泵用无预润滑轴承的设计要点进行了探讨。关键词:核电站用泵；辅助给水电动泵；无预润滑轴承0引言辅助给水电动泵在核电站中的主要功能是作为蒸汽发生器主给水泵或系统供水发生故障时的备用泵，例如现场电源故障，主给水系

2、统管路或主蒸汽系统管路的破损等。因此，作为故障备用泵，要求其轴承必须设计成在不进行预先润滑的情况下立即可以启动运行。轴承运转前不进行预供油，致使运转初期没有油膜形成，容易导致轴瓦温度升高，严重者将导致轴承烧毁。因此无预润滑轴承设计的关键在于如何在尽可能短的时间内完成整个轴承系统的润滑。1轴承结构介绍辅助给水电动泵用无预润滑轴承无需额外的润滑系统，整个系统的润滑是自发的。泵一旦启动，系统的润滑就可以实现。它由两个单元组成，分别为图1所示的驱动端轴承和图2所示的非驱动端轴承。图2非驱动端轴承侧轴承体、一副径向瓦和两侧的油封组成，径向瓦下端开有与进油管道相通的进油孔。非驱动端轴承由轴承体、轴

3、承体下部的油室、推力盘、推力凸缘、径向轴承和双向补偿止推轴承等组成。其中推力凸缘为非驱动端轴承设计的关键，亦是整个润滑系统的关键部件。凸缘的1／3都浸泡在非驱动端轴承下部的油室里，为泵启动提供了一定量的润滑油。该凸缘与推力盘之间被设计成滑动配合，泵一旦启动，它随着推力盘的转动在一定角度内旋转，旋转到一固定位置后不再旋转。依靠推力盘外圆周的摩擦力带动有粘度的油流动而建立起润滑油的油压，进而为整个润滑油系统提供油量。油室和推力凸缘之间有一个切线方向进入泵腔室的通道，同时在进入通道的旁边有一个反切线方向的通道，这种巧妙的设计保证了无论泵的旋转方向是顺时针还是逆时针，润滑油都可以通过该通道给整

4、个润滑油系统供油。通过推力凸缘中心通道出来的润滑油通过三个油路进行润滑，一路进入止推轴承，另外两路分别通过轴承体图1驱动端轴承内部管道和外部管道去润滑泵两端的径向轴承。因止推轴驱动端轴承为一个单独的径向轴承单元，由一个驱动承处热交换功率较大，所以润滑完止推轴承的热油直接由$$$$$$$$$$$$竖管引出被带到外部设置的冷却器进行冷却，冷却后的冷作者简介:梁宇哲（1985-），男，吉林松原人，本科，工程师，从事泵设计工作；赵芳（1983-），女，黑龙江七台河人，本油返回轴承体下部油箱。因径向轴承润滑油量很小，因此科，工程师，从事泵设计工作；商丽（1979-），女，辽宁润滑完毕后的热油通过

5、相应的管道回到油室与冷油混合新民人，硕士，工程师，从事泵设计工作。在一起参与下一次的油循环，而无需直接去冷却器进行冷·30·内燃机与配件却。至此整个润滑工作完成。非驱动端轴承润滑路径及冷却路径详见图3和图4所示。图3非驱动端轴承润滑路径图5推力凸缘结构示意中产生的形位公差，能实现瓦块的自动调节功能。推力瓦为每组6块，瓦块内径为0.095m，瓦块外径为0.18m，包角52°，载荷比压0.76MPa，最小油膜厚度4.01E-05m，油量15.8L／min，功耗2kW。径向瓦采用球面安装轴瓦，安装面为球面，具有调心功能。轴瓦两端开有油槽，可以起密封缓冲功能，以减小密封压力。同时轴瓦中心最低端

6、开有油囊，具有保油功能。能减少除初次启动外启动时径向轴瓦的磨损量，即可以在一定程度上提高轴瓦的使用寿命。径向瓦载荷图4非驱动端轴承冷却路径比压0.29MPa，最小油膜厚度4.45E-05m，油量：0.5L／min，功2轴承关键设计点耗0.2kW。2.1推力凸缘设计2.3外部润滑油管道的设计推力凸缘为该轴承的核心部件，其本身的结构设计、驱动侧径向轴承回油为无压力回油，全部依靠重力作与推力盘的间隙、加之泵的转速，管路布置情况等一并影用完成，因此该部分管道设计时必须使驱动侧回油孔低于响着整个润滑系统的油量及油压大小。本文所述的推力凸非驱动侧回油孔，使回油管道有一个连续上升的坡度，该缘周向密封

7、间隙均匀，具有良好的密封性和随动性。能同坡度建议保持在5°-8°间，不宜过大。另，本文所述的轴承时满足逆时针和顺时针旋转，但不能满足高频率正反转。系统是完全的自保持，不需要进行连续的过滤，只需对首其反应速度快，泵油能力强。推力凸缘结构设计见图5示次填充的润滑油进行控制。首次采用的润滑油建议采用意。本文所提及的辅助给水电动泵转速为2980r／min，泵轴10微米或更高的级别进行过滤。因此，该轴承回油管道上功率为560kW，推力盘与推力凸缘间隙为0