Методические указания

Роторы турбин и компрессоров опираются на опорные подшипники, которые восприни­мают их вес. Кроме этого на ротор действуют силы, возникающие при работе турбины или компрессора. Это силы стремятся сдвинуть ротор в осевом направлении в сторону меньшего давления. Перемещению ротора в осевом направлении препятствует упорный подшипник.

При больших нагрузках длительно работают подшипники скольжения, которые в мощ­ных ГТУ используются в качестве опорных и упорных. Для смазывания подшипников при­меняют турбинное масло.

В опорном подшипнике между шейкой ротора и нижним вкладышем подшипника созда­ется тонкая пленка масла (масляный клин). Давление масла в масляном клине резко повыша­ется. В результате создается усилие, равное вес)' той части ротора, которая приходится на. данный подшипник, и ротор как бы «плавает» на масляной пленке.

При работе ГТУ ротор «всплывает» на масляной пленке так, что расстояние между цен­тром подшипника и осью шейки ротора составляет 0,5-0,7 мм. Коэффициент трения при нормальной работе подшипника составляет 0,002-0,005. Но даже при таком малом коэффи­циенте трения выделяется большое количество теплоты и масло нагревается на 20-25 С. Чтобы уменьшить трение при пуске и остановке ГТУ, поверхность вкладышей заливают баббитом.

Чтобы уменьшить перекосы шейки ротора относительно подшипника, применяют под­шипники со сферическими вкладышами.

В настоящее время в опорных подшипниках почти не применяют круговую расточку, так как при этом велики расходы масла, возникает низкочастотная вибрация ротора и заметное смещение вала в работающем подшипнике по отношению к неработающему.

Поэтому применяют другие формы расточки опорных подшипников (круговая расточка со смещением верхнего вкладыша относительно нижнего, овальная и трехклиновая), кото­рые позволяют избавится от тех или иных недостатков.

Используются также подшипники с качающимися сегментами, на которые опираются шейки роторов, сегменты в свою очередь опираются на поверхность внутренней расточки верхнего и нижнего вкладышей. При вращении ротора они самоустанавливаются так, что давление в масляном клине компенсирует ту часть ротора, которую воспринимает данный сегмент.

Осевой разбег (перемещение) ротора при работе не должен превышать 0,3-0,5 мм. При сборке, когда в сегментном упорном подшипнике нет масла, разбег ротора заметно больше, так как упорный диск упирается непосредственно в упорные колодки без масляного клина. Чтобы добиться равномерного расширения усилий по упорным колодкам без точной подгон­ки, применяют различные способы опирания упорных колодок на корпус подшипника, на­пример через плоские пружины и рычажную систему. Оба способа позволяют автоматически перераспределить нагрузки на колодки до полного выравнивания.

Упорные поверхности упорных колодок заливают баббитом.

Вопросы для самоконтроля

1. Каково назначение масляного клина в опорном подшипнике между щеткой ротора и нижним вкладышем подшипника?

2. Как уменьшить трение при пуске и остановке ГТУ?

3. Как уменьшить перекосы шейки ротора относительно подшипника?

4. Какие применяют формы расточек опорных подшипников?

5. С помощью чего добиваются равномерного распределения усилий в упорных подшипниках?

6. Каково назначение упорных и опорных подшипников?