Назначение, типовые конструкции
Упорный подшипник служит для восприятия осевого усилия, действующего на ротор во время работы турбины, и передачи его на детали статора.
Упорный подшипник фиксирует осевое положение вращающегося ротора турбины по отношению к ее неподвижным деталям; при этом положение ротора в упорном подшипнике и положение самого упорного подшипника в корпусе определяют величину осевых зазоров в проточной части турбины и уплотнениях.
На величину зазоров в проточной части турбины и в уплотнениях во время работы турбины влияет также разница температурных удлинений цилиндра и ротора. Это обстоятельство должно учитываться при первоначальной установке упорного подшипника, его пригонке, а также проверке осевых зазоров в турбине, особенно в тех уплотнениях, которые максимально удалены от упорного подшипника (диафрагмы последних ступеней, заднее концевое уплотнение).
Несущая способность упорного подшипника определяется:
- обеспечением равномерного распределения нагрузки между отдельными колодками;
- рациональной конструкцией упорных колодок;
- организацией надежного маслоснабжения, определяющего условия теплоотвода от колодок.
В паровых турбинах применяются два типа упорных подшипников: гребенчатые и сегментные
Характерные дефекты и причины их появления
• Выработка баббита сегментов происходит в условиях полусухого трения, возникающего:
а) вследствие отсутствия масляного клина из-за неправильно выполненной передней кромки сегмента;
б) повреждения ребра качания сегментов;
в) возникновения на установочном кольце под ребром качания сегмента выработки, препятствующей повороту сегмента и образованию необходимого масляного клина.
- Повреждение ребра качания сегмента и выработка на установочном кольце под ребром качания сегмента происходят из-за осевой вибрации валопровода и электроэрозионного износа.
- Механический износ баббита с возникновением кольцевых рисок возникает обычно в результате эксплуатации турбины с применением обводненного масла или масла с повышенным содержанием механических примесей.
- Отслоение баббитовой заливки сегмента может происходить из-за некачественной заливки или высокого уровня динамических нагрузок на упорные колодки во время эксплуатации турбины с повышенной вибрацией.
- Выкрашивание баббитовой заливки сегмента происходит вследствие резкого изменения нагрузки турбины и возникновения низкочастотной вибрации ротора турбины.
- Электроэрозионный износ деталей упорного подшипника возникает в результате появления токов между роторами и опорами из-за остаточной намагниченности деталей турбины или отсутствия изоляции в районе заднего подшипника генератора (задний стул—фундаментная рама, задний подшипник водородного уплотнения — его корпус).
- Частичное подплавление или полное выплавление баббитовой заливки сегментов происходит:
а) вследствие прекращения подачи масла или снижения расхода масла на подшипник;
б) перераспределения нагрузки на колодки при резком изменении нагрузки турбины;
в) затрудненных тепловых расширений турбины.
- Повреждение упорных колец обоймы упорного подшипника происходит из-за осевой вибрации валопровода.
Повреждение упорных поверхностей корпусов подшипников происходит из-за осевой вибрации валопровода.
Применяемые материалы
Вкладыши самоустанавливающихся комбинированных подшипников и обойм выполняются из поковок низкоуглеродистых сталей марок Ст. 10(15).
Сегменты упорных подшипников изготавливаются из бронзы ОФ-10-1, а в качестве антифрикционного материала для заливки сегментов применяется баббит марки Б-83.