蒸気タービン軸受の最適設計と性能向上

アップデート:01-11-2024
まとめ:

現代産業の分野では、蒸気タービンは効率的で高出力の電力変換装置として、発電、船舶の推進、産業用駆動などに広く使用されています。そのコアコンポーネントの 1 つであるベアリングは、ローターの巨大な重量を支えるだけでなく、システム全体の安全かつ効率的な動作を確保するために、高速回転中にも安定した状態を維持する必要があります。したがって、の設計は、 蒸気タービン軸受 は非常に重要であり、複雑で変化しやすい作業条件に適応するために支持能力と安定性を向上させることを目的として、ティルティングパッドベアリング、楕円パッドベアリングなどの一連の最適化された構造形式が通常採用されます。状態。

1. 軸受構造の最適化
1. チルトパッドベアリング
ティルティング パッド ベアリングは、パッドが固定支点の周りをわずかに揺動できることを特徴とする高度なベアリング設計で、適応性のある接触面を作成します。この設計により、ベアリングに負荷がかかったときの力に応じてパッドの姿勢が自動的に調整され、より均一な応力分布が実現されます。従来の固定パッドベアリングと比較して、ティルタブルパッドベアリングは、高速回転によって発生する遠心力をより効果的に吸収および分散し、ベアリングの摩耗を大幅に軽減し、耐用年数を延長します。同時に、その優れた適応性は、ローターの不均衡によって引き起こされる振動を軽減し、システムの安定性を向上させるのにも役立ちます。

2. 楕円形パッドベアリング
楕円パッドベアリングは、高速回転時のローターのダイナミックな変化に適応するために、パッドの形状設計を従来の円形から楕円形に変更しました。この設計により、軸受の接触面積が増加して耐荷重能力が向上するだけでなく、ラジアル方向のジャーナルの揺れが効果的に抑制され、振動と騒音が低減されます。楕円形パッドベアリングは、大型で耐久性の高い蒸気タービンに特に適しており、装置の信頼性と動作効率を大幅に向上させることができます。

2. さらなる最適化に向けた取り組み
蒸気タービン軸受の性能は、先進的な軸受構造の採用に加えて、次のような対策によってさらに向上することができます。

1. ベアリングクリアランスを適切に設定する
軸受すきまの大きさは、軸受の潤滑効果や安定性に直接影響します。ギャップが大きすぎると、油膜が不安定になり、振動や摩耗が増加する可能性があります。隙間が小さすぎると摩擦熱により油膜が切れ、空摩擦を引き起こす可能性があります。したがって、特定の使用条件に応じてベアリングのクリアランスを正確に計算し、合理的に設定することが、ベアリングの良好な動作を確保する鍵となります。

2. オイルチャンバー構造の最適化
オイルチャンバー構造の設計は、ベアリングの潤滑と冷却にとって重要です。油室の形状、サイズ、分布を最適化することで、潤滑油の流動効率と圧力分布を改善し、軸受面を確実に潤滑し、冷却することができます。さらに、高度な油膜減衰技術の採用により、振動を効果的に吸収・抑制し、ベアリングの安定性と耐久性がさらに向上しました。

3. 材料・表面処理技術の革新
高強度、耐摩耗性、耐食性の高い材料を選択し、高度な表面処理技術(浸炭、窒化、溶射など)を適用することにより、硬度と耐疲労性を大幅に向上させることができます。ベアリングの摩耗と腐食を軽減し、耐用年数を延ばします。人生.