Опорно-упорные (упорные) подшипники

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.