подшипниковый узел

ООО "ТРИЗ" Информация о предприятии Сертификаты Семинар Публикации Подшипники скольжения Муфты упругие Уплотнения Насосы Специального назначения Вихревые машины Пружины Компрессоррное оборудование Насосное оборудование Системы уплотнений Вибродиагностические обследования подшипниковый узел балансировка роторов Повышение осевой устойчивости Бездеформационное восстановление деталей Энергосберегающие технологии Партнерам Схема проезда Информация о предприятии Сертификаты Публикации Семинар'04 «ГЕРВИКОН-2005» Семинар'06 5.03.07 Подшипники для модернизированной турбины поз. 103JT компрессорного агрегата синтез-газа производства аммиака. 14.10.06 состоялся очередной седьмой семинар «Безопасность эксплуатации компрессорного подшипниковый узел насосного оборудования». 25.01.06 ООО "ТРИЗ" заняло первое место по итогам конкурса "НОУ-ХАУ 2005" проведенного журналом "Мир Техники подшипниковый узел Технологий". 17.10.05 6-9 сентября 2005 года в г. Сумы (Украина) состоялась очередная 11-я международная научно-техническая конференция «Герметичность, виброна-дежность подшипниковый узел экологическая безопасность насосного подшипниковый узел компрессорного оборудо-вания» - «ГЕРВИКОН-2005» 14.09.05 Установка демпферных опорных подшипников ПД-122 на турбину компрессора синтез – газа поз. 401 ОАО «Минеральные удобрения» 25.08.05 Модернизация компрессора углекислого газа поз. 11-ТК-1 в цехе Карбамид-3 НАК «АЗОТ» 19.08.05 Модернизация компрессора синтез – газа поз. 103J в цехе А-3 производства аммиака, ОАО «Гродно АЗОТ» 13.07.05 Публикация "ПОДШИПНИКИ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ" 10.04.05 Установка упругих муфт на компрессорный агрегат К-180-132-1Р подшипниковый узел нагнетатель Н-270-14, ОАО «Невинномысский АЗОТ» 18.03.05 Установка демпферных опорных подшипников на компрессор синтез газа 103J агрегат №1, ОПЗ 13-07-2005 Архив публикаций Ô ПОДШИПНИКИ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Динамические характеристики роторных систем в современных быстроходных компрессорах, газовых подшипниковый узел паровых турбинах, зубчатых передачах подшипниковый узел других агрегатах привели к тому, что задача проектирования подшипников турбомашин превратилась в одну из самых сложных подшипниковый узел трудных. Возросшие скорости, использование гибких валов, консольные подшипниковый узел аэродинамические нагрузки, автоколебания, вызываемые циркуляционными силами в лабиринтных уплотнениях подшипниковый узел масляном слое подшипников скольжения – эти подшипниковый узел другие факторы усложнили задачу регулирования характеристик системы ротор – подшипник. Чтобы свести к минимуму неустойчивость подшипниковый узел виброактивность этой системы, разработаны различные конструкции опорных подшипников. В данной работе предлагается краткий обзор применяемых в настоящее время в динамическом оборудовании типов подшипниковый узел конструкций опорных подшипников, анализ их преимуществ подшипниковый узел недостатков. Гидродинамические подшипники скольжения Подшипники скольжения (рис. 1) традиционно применяются в высокоскоростных турбокомпрессорных агрегатах, особенно когда требуется большая несущая способность. Одной из основных проблем этих подшипников является неустойчивость, причина которой - смазывающая жидкость. Явление масляной вибрации в подшипниках известно как минимум в течение последних 80 лет, подшипниковый узел заключается в том, что подшипники скольжения, несущие быстровращающийся хорошо сбалансированный ротор, работающие в режиме жидкостной смазки, могут служить источником интенсивных колебаний ротора, вызванных анизотропией поля давления смазочного слоя. Следует отметить, что нестабильность продолжает оставаться значительной проблемой как для конструирования, так подшипниковый узел для эксплуатации. Поэтому традиционный цилиндрический подшипник редко работоспособен в высокоскоростных машинах. Чтобы поддержать температуру подшипника достаточно низкой, должны применяться большие зазоры, подшипниковый узел это входит в противоречие с требованием по поддержанию приемлемого уровня вибраций ротора. Поскольку неустойчивость вызывается циркуляционными неконсервативными силами (сила, которая пропорциональна по величине подшипниковый узел перпендикулярна по направлению вектору смещения центра вала), для предотвращения неустойчивости применяли частичную смазку подшипниковый узел очень низкие давления смазывающей среды, чтобы предотвратить увлечение смазки вращающимся валом подшипниковый узел ограничить окружные течения. Вследствие того, что эти методы не всегда работали, были разработаны другие подходы. Для повышения виброустойчивости подшипниковый узел улучшения центровки цапфы при расточке вкладышам подшипников скольжения придают такую форму, чтобы образовывалось несколько активных зон масляной пленки, каждая из которых тщательно размерена подшипниковый узел рассчитана на допустимую локальную температуру, при этом обеспечивается достаточное демпфирование для снижения вибраций ротора. Существует два основных способа, обеспечивающих это: изготовление не круглого (клинового) профиля расточки подшипника; применение индивидуальных качающихся подушек, способных самоустанавливаться относительно положения вала. Многоцентровые подшипниковый узел многоклиновые подшипники – 5 наиболее распространенных профилей рассмотрены в работе [1] подшипниковый узел приведены в табл. 1. Не существует единственного наилучшего профиля для всех случаев, подшипниковый узел необходимо решать, какое качество (например, высокая жесткость или несущая способность) важнее в каждом случае. - Преимущества Недостатки Примечания Цилиндри-ческая расточка Простота изготовления Вызывает проблемы неустойчи-вости Лимонная расточка Хорошая вертикальная жесткость подшипниковый узел демпфирова-ние Низкая горизон-тальная жесткость подшипниковый узел демпфиро-вание Двухк-линовой Хорошие характерис-тики при эксплуатации на высоких скоростях Допускает только одно направление вращения Динамичес-кие характерис-тики сильно зависят от конфигура-ции Четырехцентровый Несущая способность практически не зависит от направления нагрузки Низкая несущая способ-ность Требуются большие зазоры в клиньях, которые могут вызывать турбулентность при относительно малых скоростях Трехцентровый Хорошие характерис-тики при эксплуатации на высоких скоростях Проблемы использования в подшипни-ках с горизон-тальным разъемом Динамические характеристики сильно зависят от конфигурации Эти решения помогали, хотя подшипниковый узел не решали проблему полностью. Более того, использование механических преград, разрывающих течение смазывающей среды, вело к значительному сопротивлению среды, подшипниковый узел к последующим механическим потерям (на трение) в машине.Сегодня проблема неустойчивости в машинах все также далека от решения. Напротив, службы диагностики называют неустойчивость подшипниковый узел значительные коэффициенты усиления наиболее часто встречающимися проблемами динамики ротора, с которыми они сталкиваются.Наиболее успешные результаты в решении этой проблемы позволили получить подшипники с самоустанавливающимися вкладышами. (Рис. 2) В этом специальном типе клиновых подшипников профили способны непрерывно устанавливать угол своего наклона в соответствии с рабочими условиями. Типичный подшипник состоит из 5 вкладышей (подушек) с центральной точкой опоры. Расход масла регулируется в таком подшипнике подающими подшипниковый узел уплотняющими устройствами корпуса. Наличие регулирования расхода независимо от рабочего слоя смазки может быть выгодно в ряде случаев, например, при испытании опытных образцов машин.Широкое распространение опорные подшипники с самоустанавливающимися вкладышами получили в последние 30 – 40 лет, когда эксплуатационные возможности обычных подшипников с неподвижными вкладышами подшипниковый узел традиционными расточками были исчерпаны. Преимущественная область их применения в высокоскоростных, легко нагруженных машинах, где трудно достигается устойчивость ротора с другим типом подшипника. К этой категории относятся подшипниковый узел вертикальные машины, где нагрузка невелика подшипниковый узел неизвестно её направление. Несмотря на сложность конструкции, правильно спроектированные подшипниковый узел изготовленные подшипники с самоустанавливающимися вкладышами имеют ряд преимуществ. В отличие от подшипников традиционных конструкций, благодаря способности вкладышей самоустанавливаться, они не только не возбуждают подшипниковый узел не поддерживают автоколебания быстровращающихся роторов на смазочной пленке, но подшипниковый узел обладают высокими стабилизирующими свойствами, в ряде случаев позволяющими преодолевать неустойчивость, вызываемую внешними циркуляционными силами (например, в лабиринтных уплотнениях). Способность подушек самоустанавливаться позволяет им работать в широком диапазоне изменения рабочих условий (например, величины нагрузки подшипниковый узел ее направления, скорости подшипниковый узел рабочей температуры). Однако, наряду с преимуществами, обычные радиальные подшипники с самоустанавливающимися вкладышами подшипниковый узел обильной смазкой имеют несколько недостатков, подшипниковый узел именно: сравнительно большие потери мощности подшипниковый узел большие требуемые расходы смазочного масла, конструктивная сложность и, соответственно, высокая стоимость, истирание опор подшипниковый узел недостаточная демпфирующая способность, особенно при низких скоростях. Тот факт, что подшипники с самоустанавливающимися вкладышами не всегда обладают достаточной демпфирующей способностью, подтверждается тем, что многие компрессорные фирмы применяют такие подшипники с дополнительным демпфером различных конструкций. В частности, фирма MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES использует в своих последних разработках специальное демпферное кольцо, работающее на гидростатическом подвесе (рис. 3) [2]. Кроме того, несмотря на теоретическое отсутствие предпосылок для появления жидкостной неустойчивости в таком типе подшипников, на практике встречаются случаи, подтверждающие ее возможность. Боковые уплотнительные кольца в некоторых подшипниках с самоустанавливающимися вкладышами сами по себе порождают вихреобразования. Так называемый колодочный флаттер также ведет к неустойчивости, порождаемой смазочной жидкостью. Таким образом, радиальные подшипники с самоустанавливающимися вкладышами не могут гарантировать полного устранения неустойчивости, порождаемой смазывающей средой.Еще одним решением, направленным на повышение демпфирующей способности подшипниковый узел виброустойчивости подшипников с самоустанавливающимися вкладышами является предлагаемая ЗАО "НИИтурбокомпрессор им. В.Б. Шнеппа" в работе [3] конструкция опорно-упорных подшипников с коническими самоустанавливающимися подушками (рис. 4). Эти подшипники одновременно воспринимают радиальные подшипниковый узел осевые нагрузки, в сочетании с нерабочей стороной они обладают улучшенными демпфирующими свойствами подшипниковый узел обеспечивают устойчивость вращения роторов. Конструктивно они более просты, чем традиционные опорно-упорные подшипники, имеют меньшие габариты, массу подшипниковый узел потери мощности на трение.Наряду с этим данная конструкция обладает рядом недостатков. Поскольку конические подушки воспринимают одновременно подшипниковый узел осевые подшипниковый узел радиальные нагрузки, они работают в условиях повышенных удельных нагрузок, что сокращает срок их службы, подшипниковый узел радиальная составляющая несущей способности ниже, чем у традиционных подшипников. Кроме того, при увеличении осевой силы, которая, как известно, может изменяться в широких пределах, радиальная несущая способность будет уменьшаться за счет восприятия подшипником большей осевой нагрузки. Данная конструкция не всегда способна решить проблему демпфирования вибраций всего ротора, т.к. относительно улучшенное демпфирование осуществляется в опорно-упорном узле, где установлены конические подушки, подшипниковый узел в опорном подшипнике с традиционными вкладышами демпфирование остается на прежнем, не всегда достаточном уровне. К том же, несмотря на относительное уменьшение потерь мощности на трение по сравнению с традиционными подшипниками, наличие масляной ванны не позволяет говорить о существенном их снижении. Подшипники качения Благодаря усовершенствованию материалов подшипниковый узел технологий подшипники качения (рис. 5) остаются актуальными в течение последних 100 лет подшипниковый узел занимают свою специфическую нишу. В таких подшипниках применяется смазывание дисперсными частицами (масляным туманом) подшипниковый узел понятно, что любой другой способ смазки приведет к преждевременному разрушению узла. Кроме того, подшипники качения имеют ряд собственных ограничений, например: долговечность, ограниченная конструкцией; очень низкое демпфирование, ведущее к высоким коэффициентам усиления; меньшая несущая способность, чем у подшипников скольжения того же размера; ограничения по максимальным скоростям вращения. По существу они не могут заменить другие подшипниковые технологии, в особенности для высокоскоростных турбомашин с большими нагрузками подшипниковый узел роторами.Магнитные подшипники Магнитные подшипники (рис. 6) привлекли внимание многих инженеров благодаря тому, что они позволяют активно контролировать ротор подшипниковый узел исключить смазочную систему из конструкции машины. Тем не менее, эти подшипники обладают значительными недостатками, компенсирующими их преимущества и, следовательно, не способствующими их заметному успеху, такими как следующие: Необходимость вспомогательных подшипников. Подшипники качения используются в качестве вспомогательных опор (страховочных подшипников) в случае исчезновения несущего магнитного поля. Потеря управления магнитным подшипником катастрофична подшипниковый узел выражается в повреждении как обмоток подшипника, так подшипниковый узел внутрикорпусных устройств. Из-за этого применяются «поддерживающие системы», обязательно включающие резервные подшипники. Таким образом, машины оснащаются одновременно магнитными подшипниками и подшипниками качения, которые выполняют защитную функцию в случае отказа магнитных подшипников. Вспомогательные подшипники качения обычно могут выдержать один или два отказа магнитных подшипников, после чего их необходимо менять. Внутренняя неустойчивость. Использование сил магнитного притяжения для удерживания ротора заключает в себе внутреннюю неустойчивость, подшипниковый узел для её устранения требуется весьма изощренная система управления. Это приводит к очень сложной системе, имеющей слабые механизмы устранения неисправностей подшипниковый узел вместо этого вынужденной полагаться на вспомогательные подшипники. Температура. Магнитные подшипники испытывают также положительную обратную связь, когда для контроля ротора необходим дополнительный ток, подшипниковый узел дополнительная сила тока дополнительно нагревает обмотку подшипника. Чем выше температура обмотки, тем большее сопротивление она имеет, подшипниковый узел тем больший ток необходимо подавать в обмотку. Температура продолжает циклично увеличиваться подшипниковый узел непосредственно в конструкции подшипника невозможно предусмотреть ничего для избежания этого эффекта или для отвода тепла с обмотки. Поэтому некоторые магнитные подшипники оснащены отдельной системой охлаждения жидкостью. Недостаточная жесткость. В магнитном подшипнике необходимы значительные количества электрического тока подшипниковый узел несущей поверхности для генерации сильного противодействующего поля. Магнитные подшипники конструируются для достижения как можно лучшего преобразования тока в силу путем увеличения количества материала сердечника подшипника (для увеличения магнитной проницаемости и, как следствие, силы магнитного поля). Однако, этот дополнительный металл увеличивает массу подшипниковый узел уменьшает резонансную частоту динамической системы ротора, что в целом нежелательно. Более того, некоторые магнитные подшипники спроектированы так, что допускают явление насыщения. Проще говоря, они работают в области, в которой дополнительный ток (пропорциональный напряженности магнитного поля) не превращается в дополнительную силу (пропорциональную плотности магнитного потока) подшипниковый узел подшипник не может поддерживать ротор с необходимой силой. Гидростатические подшипники.Гидростатические подшипники известны с 1865 г. С тех пор они нашли свое применение в различных отраслях техники, особенно в тех случаях, когда необходимо создание высокой несущей способности при малых скоростях относительного перемещения сопряженных поверхностей, в частности, прокатных станах, металлорежущих станках, радиотелескопах подшипниковый узел т.п. В последнее время вопрос применения гидростатических подшипников начал приобретать новую актуальность в связи с появлением подшипников ServoFluid разработки фирмы Bently Nevada Corporation [4], которые, несомненно, могут быть отнесены к категории многокамерных полноохватных гидростатических подшипников.Принцип действия подшипника ServoFluid (рис. 7) основан на подаче смазки в подшипник под высоким давлением подшипниковый узел осуществлении за счет этого полноохватной смазки всего подшипника. Главная особенность работы подшипника ServoFluid заключается в том, что эпюра давления в зазоре, определяющая несущую способность подшипника, формируется не в окружном направлении, как у традиционных подшипников скольжения, подшипниковый узел в осевом. Такой характер течения смазки в зазоре позволяет избежать вихреобразования, являющегося основной причиной неустойчивости традиционных подшипников скольжения. Сочетание полноохватной смазки подшипника с подачей ее под высоким давлением делает подшипники ServoFluid значительно более стабильными, регулируемыми в широком диапазоне, имеющими более высокую жесткость подшипниковый узел демпфирование, способными работать при эксцентриситетах ротора подшипниковый узел углах отклонения вала близких к нулю, подшипниковый узел также с малыми зазорами в уплотнениях. Гидростатические подшипники имеют преимущества, которыми не обладают подшипники других типов. Несущая способность высокая при любых скоростях скольжения (в том числе подшипниковый узел при нулевой скорости). Обеспечивается возможность "всплытия" ротора в опорах до пуска агрегата, благодаря чему отсутствует механический контакт или граничная смазка при запуске, потери на трение малы. Зачастую долговечность подшипника зависит только от долговечности системы смазки, так как нет контакта между металлическими частями подшипника при любых рабочей скорости подшипниковый узел нагрузке. Это особенно актуально для агрегатов, работающих в режимах частых пусков– остановов.Важным преимуществом подшипника ServoFluid является его способность работать с любыми типами смазки, в том числе, помимо традиционных масел, с водой или другой несжимаемой жидкостью, подшипниковый узел также со сжимаемыми средами, такими, как воздух, азот или углекислый газ. Это позволяет подобрать оптимальный тип смазки с обеспечением необходимой несущей способности, исходя из ее совместимости с технологическим процессом подшипниковый узел любой опасной или взрывоопасной средой.Немаловажным достоинством подшипника ServoFluid является также его способность изменять динамические характеристики ротора за счет варьирования жесткости самого подшипника путем изменения давления подачи смазки или ее вязкости без остановки машины.Однако наряду с несомненными достоинствами подшипника ServoFluid, данный подшипник имеет ряд недостатков, как подшипниковый узел другие гидростатические подшипники. Главный из этих недостатков– необходимость применения дополнительной системы смазки высокого давления, что усложняет подшипниковый узел удорожает конструкцию агрегата подшипниковый узел одновременно снижает ее надежность, т.к. при введении нового элемента повышается вероятность отказа. При этом возрастают эксплуатационные расходы, поскольку при подаче смазки под высоким давлением существенно увеличивается ее расход, что приводит к повышенным энергозатратам на ее прокачку. Для подачи чистой смазки требуемой вязкости следует предусмотреть высококачественную фильтрацию подшипниковый узел (если необходимо) охлаждение или подогрев. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо рассчитывать экономическую эффективность применения подшипников ServoFluid.Другим недостатком данного подшипника является возможность эрозионного износа при высоком давлении подачи смазки подшипниковый узел высокой скорости течения смазки в зазоре. Особенно актуально эта проблема может проявиться в высокооборотных машинах, где несмотря на преобладание осевой составляющей скорости потока смазочной среды, окружная составляющая существенно возрастает, подшипниковый узел в этом случае суммарная скорость может достичь того значения, при котором начинается эрозия. Перечисленные выше проблемы подшипниковый узел недостатки различных типов подшипников свидетельствуют о том, что ни одна из подшипниковых технологий, разработанных в прошлом, не может претендовать на идеальность. Проблемы традиционных подшипников служат стимулом для поиска лучших технологий.Радиальный подшипник с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе. В 1976 г. фирма “Pioneer Motor Bearing Co” разработала подшипниковый узел успешно внедрила радиальный подшипник с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе [5]. Указанный подшипник (рис. 8) выполнен в виде ряда подушек, ограниченных только стопорами, предотвращающими вращение подушек вместе с шипом вала. Смазка вкладышей подшипника осуществляется направленной подачей масла из маслосистемы компрессора через канал в корпусе подшипника подшипниковый узел распределительные каналы, предусмотренные на входной кромке каждого вкладыша. На спинке каждого вкладыша выполнен карман, соединённый отверстием с рабочей поверхностью вкладыша. В процессе работы на рабочей стороне вкладыша создается гидродинамическое давление, в результате чего часть смазки через отверстие попадает в карман на спинке вкладыша, где создается гидростатическое давление, за счет чего вкладыш всплывает, подшипниковый узел давление смазки дросселируется по спинке вкладыша. В определенном режиме работы наступает равновесное состояние, при котором расход смазки, отбираемый от гидродинамического клина, равен расходу смазки, дросселирующейся из гидростатического кармана. Вкладыши в подшипниках с гидростатической пленкой тоньше, чем вкладыши в большинстве радиальных сегментных подшипников. Получаемое в результате уменьшение инерции вкладышей сводит к минимуму вибрацию последних. Распределение гидростатического давления на спинке вкладыша противодействует распределенной нагрузке гидродинамического давления, что ведет к снижению механической деформации за счёт уменьшения изгибающих моментов на подушке. Благодаря присутствию гидростатической пленки уменьшаются градиенты распределения температуры по вкладышу, в результате чего сводится к минимуму возможная температурная деформация вкладыша.Отсутствие каких бы то ни было механических контактов вкладышей не только позволяет упростить конструкцию, но подшипниковый узел избавляет от проблем, связанных с истиранием опор. Дополнительная степень свободы у вкладышей подшипников на гидростатической пленке обеспечивает подвижность каждого вкладыша как в поперечном направлении, так подшипниковый узел вдоль оси подшипника до тех пор, пока для заданного режима работы не наступит равновесие сил между ним подшипниковый узел гидродинамической пленкой смазки, подшипниковый узел изолирующее подшипниковый узел демпфирующее влияние гидростатической пленки благоприятствует процессу затухания вибраций подшипниковый узел звуковых колебаний. Можно уверенно говорить о том, что данная конструкция сохраняет все положительные качества гидродинамических подшипников с самоустанавливающимися вкладышами подшипниковый узел гидростатических подшипников, подшипниковый узел практически лишена их недостатков. Здесь в одной конструкции аккумулированы все лучшие достижения инженерной мысли, направленные на обеспечение устойчивости работы подшипниковых узлов подшипниковый узел эффективного демпфирования колебаний вала, подшипниковый узел в то же время устранены противоречия подшипниковый узел недостатки, свойственные предыдущим конструкциям. Так как такая конструкция подшипника формирует в процессе работы гидростатический подвес, основанный на самогенерируемом гидростатическом слое смазки, то благодаря этому отпадает главный недостаток, присущий гидростатическим подшипникам - необходимость в маслосистеме высокого давления, поскольку для образования гидростатического подвеса используется часть смазки, идущей на формирование гидродинамического клина.Конструкция данного подшипника лишена также подшипниковый узел основного недостатка традиционных подшипников скольжения подшипниковый узел обладает необходимой устойчивостью, т.к. его вкладыши, опираясь на гидростатический подвес, могут свободно самоустанавливаться как в окружном, так подшипниковый узел в осевом направлении оптимальным образом, подшипниковый узел поэтому не возбуждают автоколебания. Кроме того, в данной конструкции устранены также факторы, приводящие к неустойчивости в обычных подшипниках с самоустанавливающимися вкладышами. За счет подвода смазки индивидуально к каждому вкладышу отпадает необходимость в масляной ванне, подшипниковый узел следовательно, в уплотнительных кольцах. Гидростатический слой смазки, охватывая всю тыльную сторону вкладыша, обладает вязкостно-демпфирующими свойствами подшипниковый узел препятствует "колодочному флаттеру". Кроме того, количество подшипниковый узел геометрия вкладышей подобрана таким образом, что в процессе работы на рабочей стороне каждого из вкладышей формируется положительная эпюра давлений, что также препятствует вихреобразованию. Помимо устранения факторов, вызывающих неустойчивость, индивидуальный подвод смазки к вкладышам способствует существенному (на 40 – 60 %) снижению расхода смазки подшипниковый узел потерь мощности на трение.Следует отметить, что источником повышенной вибрации далеко не всегда являются силы масляного слоя опорных подшипников. Это могут быть аэродинамические силы в проточной части компрессора, возбуждающие силы лабиринтных уплотнений, неуравновешенность ротора, несоосность валов, вибрации, передаваемые по валопроводу подшипниковый узел т.д. Помимо того, что радиальные подшипники с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе обладают высокой устойчивостью, т.к. не содержат источников, способных вызвать "масляную вибрацию" или автоколебания вала, гидростатический подвес позволяет вкладышам отслеживать колебания вала подшипниковый узел демпфировать их за счет сил вязкости гидростатического слоя, чего нет в подшипниках традиционных конструкций. Благодаря этому данные подшипники обладают повышенной демпфирующей способностью, позволяющей (что уже неоднократно подтверждено на практике) за счет эффективного демпфирования колебаний вала снижать уровень вибраций в несколько раз независимо от их источника, что также является их преимуществом перед подшипниками остальных типов. Сравнительные диаграммы жесткости подшипниковый узел демпфирования подшипников различных типов приведены на рис. 9. К числу недостатков указанного подшипника можно отнести лишь наличие контакта между валом подшипниковый узел вкладышем в момент пуска (пока вкладыш не всплывет, подшипник работает как трехцентровый), подшипниковый узел также чувствительность к заливке баббитом. Поэтому, как указывалось выше, для агрегатов, работающих в режиме частых пусков-остановов, более целесообразно применение гидростатических подшипников.Благодаря высоким эксплуатационным качествам, конструкция радиального подшипника с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе широко подшипниковый узел успешно применяется фирмой «ТРИЗ» при решении самых различных задач эксплуатации динамического оборудования [6]. При этом, в свою очередь, фирма «ТРИЗ» вносит свой вклад в исследование [7], развитие подшипниковый узел совершенствование конструкции подшипника [6], [8], в том числе применяя данный принцип подшипниковый узел для упорных подшипников [9].В частности, были приняты меры для снижения температуры несущей гидродинамической пленки (Рис.10). Для этого распределительная канавка у входной кромки выполнена со щелевым каналом, направленным от канавки к торцу подушки против направления вращения вала, подшипниковый узел у выходной кромки выполнен паз для отвода нагретой смазки. Для эффективного снятия с вала горячей смазки в пазу установлен гребешок (скребок), выполненный из износостойкого противозадирного материала. Причем в конструкции гребешка предусмотрена такая его форма, которая обеспечивает перемещение гребешка вокруг продольной его оси для компенсации его износа при съеме горячего масла. Для снижения температуры гидродинамической пленки в наиболее нагруженной части вкладыша в теле последней у выходной кромки выполнен ряд отверстий, оси которых параллельны продольной оси подшипника, подшипниковый узел также организован через отверстия проток масла для дополнительного охлаждения наиболее термонагруженной зоны вкладыша.При проектировании подшипника для турбогенератора ТГ-30, вес ротора которого составляет 17000 кгс, проблема заключалась в обеспечении несущей способности подшипника. Для этого были приняты конструктивные меры по наполнению эпюры несущего гидродинамического слоя, в частности выполнены уплотнительные пояски по наружным боковым кромкам рабочих подушек. В дополнение к пояскам наиболее нагруженная подушка была выполнена с большим углом охвата, чем две остальные, подшипниковый узел на выходе из нее вместо традиционного скребка была установлена вставка из противозадирного материала (рис. 11), объединяющая в себе функции скребка подшипниковый узел уплотнения, работающего за счет взаимодействия с эпюрой давления гидродинамического слоя. Это также наполняло эпюру подшипниковый узел способствовало повышению несущей способности.Похожее решение было применено в совместной разработке ООО «ВНИИгаз» подшипниковый узел фирмы «САНА» при проектировании упорного подшипника с повышенной несущей способностью [10]. Конструкция подшипника (рис. 12) позволяет ограничивать слив с трех из четырех сторон колодок при помощи уплотнительных поясков. За счет изменения эпюры давления в несущем слое достигается, по словам авторов, повышение несущей способности в несколько раз. Недостатком данной конструкции является неподвижность несущих клиньев, подшипниковый узел отсюда – проблемы, связанные с устойчивостью, ограниченностью диапазона изменения рабочих параметров подшипниковый узел т.п. Кроме того, снижение расхода смазки неизбежно приводит к повышению температуры в масляном слое, т.к. потери мощности остаются на прежнем уровне, подшипниковый узел унос тепла смазкой уменьшается. Это особенно актуально для крупногабаритных подшипниковый узел высокоскоростных подшипников. Снижение вязкости смазки в несущем слое, вызванное более высокой, чем у традиционных подшипников, температурой слоя, может существенно снизить суммарный выигрыш от наполнения эпюры давления. Поэтому разработчики данного подшипника могут не достичь желаемого результата при работе подшипника на конкретном агрегате в реальных условиях эксплуатации, в отличие от стендовых испытаний.В этом свете конструкция подшипника на гидростатическом подвесе, приведенная на рис. 11, обладает преимуществом за счет того, что вставка из противозадирного материала на выходе из рабочего слоя объединяет в себе одновременно функции уплотнения подшипниковый узел скребка, т.е., помимо ограничения расхода смазки в этом направлении, способствующего наполнению эпюры, она также снимает горячий слой смазки с вала, и, благодаря этому, в следующий вкладыш поступает холодное масло за счет индивидуального подвода. Поэтому средняя температура смазки в слое существенно не повышается, подшипниковый узел не происходит резкого снижения вязкости, что способствует высокой несущей способности данного подшипника. Это подтверждено опытом его эксплуатации на турбогенераторе ТГ-30. В то же время, в конструкции подшипника на рис. 12 ничто не препятствует переносу горячей пленки смазки в следующий клин, подшипниковый узел проток холодной смазки через клин ограничен. Кроме того, по признанию авторов статьи [10], фактическая несущая способность их подшипника оказалась ниже расчетной на 20 % в основном за счет деформаций подшипника. В то же время гидростатический слой с тыльной стороны вкладыша подшипника на рис. 11 создает противодавление, препятствующее деформации вкладыша подшипниковый узел тем самым предотвращает снижение несущей способности. Следует также обратить внимание на такой факт: потери мощности на трение в подшипнике турбогенератора ТГ-30 составили 16 кВт. В то же время, если проектировать на эти же параметры полноохватный гидростатический подшипник, то понадобится маслосистема высокого давления, обеспечивающая давление смазки в подшипнике 4,2 МПа, подшипниковый узел потери мощности в подшипнике за счет дополнительных потерь на прокачку масла возрастут до 40 кВт, то есть увеличатся в 2,5 раза. Технические решения ООО «ТРИЗ», направленные на совершенствование конструкции подшипников с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе, защищены Авторскими свидетельствами СССР [11], [12], патентами Украины [13] подшипниковый узел Российской Федерации [14]. Подводя итог сказанному, следует подчеркнуть, что фирмой «ТРИЗ» накоплен опыт проектирования, изготовления подшипниковый узел эксплуатации радиальных подшипников с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе для различных типоразмеров, рабочих параметров подшипниковый узел условий работы на центробежных компрессорных подшипниковый узел насосных агрегатах, турбинах и электродвигателях большой мощности. Диапазон поставленных в настоящее время фирмой “ТРИЗ” радиальных трехсегментных подшипников с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе по диметрам шеек валов составляет от 45 до 280 мм, по частотам вращения от 3000 до 15600 об/мин, по нагрузкам на подшипник от 60 кгс до 9500 кгс. Конструкция подшипников прошла успешную проверку эксплуатацией, обеспечивая эффективное демпфирование подшипниковый узел снижение уровня вибраций во всем спектре частот. Даже в тех случаях, когда штатные подшипники изначально обеспечивают нормальное вибрационное состояние агрегата, применение трехсегментных подшипников с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе позволит без проблем пройти межремонтный цикл, смягчить отрицательные последствия аварийных ситуаций, повысить ресурс работы агрегата в целом. Опыт эксплуатации свидетельствует о том, что среди подшипников скольжения трехсегментные подшипники с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатическом подвесе не имеют альтернативы благодаря следующим преимуществам: высокие демпфирующие свойства подшипниковый узел виброустойчивость; повышенная надежность за счет отсутствия механических контактов подшипниковый узел связанных с ними проблем; способность обеспечивать устойчивую работу в широком диапазоне частот вращения ротора; работоспособность вблизи помпажной зоны подшипниковый узел критических частот вращения; работоспособность в широком диапазоне значений зазоров между валом подшипниковый узел подшипником без ущерба для демпфирования, что позволяет уменьшать зазоры в уплотнениях и, тем самым, повышать экономичность агрегата; простота подшипниковый узел компактность конструкции, возможность ее установки взамен любых других типов подшипников скольжения; ремонтопригодность – возможность при помощи технологической оправки расточить вкладыши под фактический размер шейки ремонтного вала с требуемым зазором; низкие потери мощности на трение подшипниковый узел расход смазки. SUMMARY A review of existent dynamic equipment bearings’ designs is given in this paper. Advantages and disadvantages of each design are examined. Special attention is devoted to hydrostatically supported tilting pad journal bearing design. As a result of the comparative analysis, a conclusion is done that this bearing design is the most expedient for dynamic operation equipment application. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ High Speed Equipment Bearings//Proceeding of The Glacier Metal Co. Ltd, Alperton, Wembley, England, 1984, June, p. 31-34 Norihisa Wada, Eiji Hiraishi. Recent Technology for Gas Field Compressors.// Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Hiroshima Machinery Works. – May 2001 at 7th International Compressor Symposium/St. Petersburg Institute of technology Баткис Г.С., Хайсанов В.К., Максимов В.А. Опорные подшипниковый узел упорные подшипники скольжения с самоустанавливающимися подушками для высокоскоростных центробежных компрессоров. «Компрессорная техника подшипниковый узел пневматика», 2001 г., №6, стр.16…19 Donavan E. Bently. In Pursuit of Better Bearings… - “Orbit”, Vol. 21, No.2 Bently Nevada, 2000 Нельсон, Холлингсворт. Радиальный подшипник с самоустанавливающимися вкладышами, снабженными жидкостными опорами. ASME. “Проблемы трения подшипниковый узел смазки”. Серия F, N1, 1977. 127-134 с. Юрко В.И. Марцинковский В.С., Гриценко В.Г Опыт эксплуатации трехсегментных демпферных подшипников. //Тр. IX научно-технической конференции “ГЕРВИКОН'99”, т.2 - Сумы, 1999. – с. 248-255 Юрко В.И., Симоновский В.И. Разработка подшипниковый узел исследование новых конструкций демпферных сегментных подшипников для центробежных машин. //Тр. 8-й Международной научно-технической конференции “НАСОСЫ-96”, т.2 - Сумы, 1996. - с.206-214. Марцинковский В.С., Симоновский В.И., Гриценко В.Г. подшипниковый узел др. Радиальный подшипник с самоустанавливающимися вкладышами на гидростатической пленке //Тр. VI научно-технической конференции “Уплотнения подшипниковый узел вибрационная надежность центробежных машин”. - Сумы, 1991. - с.239-246. Юрко В.И., Марцинковский В.С., Гриценко В.Г. Разработка упорного подшипника с самоустанавливающимися подушками на гидростатическом подвесе. //Тр. 8-й Международной научно-технической конференции “НАСОСЫ-96”, т.2 - Сумы, 1996. - с.198-205. Барцев И.В., Музалевский В.И., Тярасов А.К., Савва В.В. Подшипник скольжения для высоких нагрузок. «Компрессорная техника подшипниковый узел пневматика», 2001 г., №6, стр.12…13 А.с. 1682661 А1, СССР, МКИ F16C 32/06. Опорный подшипник скольжения. В.С.Марцинковский, О.Б.Лоза, Л.В.Черепов подшипниковый узел др. А.с. 1807268 А1, СССР, МКИ F16C 32/06. Опорный подшипниковый узел. Л.В.Черепов, О.Б.Лоза, В.Г.Гриценко, В.С.Марцинковский, подшипниковый узел др. Патент 763, Україна, F16C 32/06. Підшипниковий вузол. В.С.Марцинковський, В.Г.Гриценко. Свидетельство на полезную модель № 19887. Подшипниковый узел. В.С.Марцинковский, В.Г.Гриценко. О фирме | Контакты разделы жаропрочный фарфор revol управление иваново слимент лифт билет мхат бюро похоронный услуга телефонный анкетирование выставочный витрина зал аэробика фосфорицирующая краска государственный герб жила кострома купить актуатор измеритель rlc nokia 3230 купить kyiv apartments service лечение зарубежом применение доломита швейцария культура фирменный цвет производственный тара вагонка половой доска красный площадь гум химчистка доставка швейцария культура билет балет нард скачать бесплатный sky link эфирный антенна funke озонатор воздуха болен алкоголизмом пленка пэ longines грунт стяжка базовый шпатлевка гравировальный бур сенсорный экран корпоративный обслуживание зубной протез два цвет одевание бахила восстановление файл метрореклама нижнийновгород герб область конвейер шнековый icq купить кулер винчестер шампанский заказ стенд сушильный машина asko управление архангельск подготовка ielts снос любой конструкция видеосъемка торжество кислородный концентратор кухонный техник факультет психология квн центральный детский мир рассылка корреспонденция купить ломтерезку стелажи растворитель купить пк вечерний платье 1с бюджетирование рассылка адрес man гильза ipsec застежка zip-lock доломит фосфорицирующая краска de luxe 5040.11 рак простата vps vds билет russia music awards кулер сварочный пост изготовление презентация стимулирующий лотерея рассылка корреспонденция sharp ar-5415 ваза 2110 пленка пэ московский флаг ваза 2112 экг сервис эрозия шейка матка лечение зарубежом certification microsoft решетка окон шампанский заказ tag heuer кулер 775 гостинницы санкт-питербурга подшипниковый узел