CN212337892U - 一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，属于轴承设计领域，包括支撑轴承、推力轴承和调整板，支撑轴承采用可倾瓦结构，推力轴承采用带喷油结构的金斯伯雷式的改良结构，所述推力轴承数量为两个，两个所述推力轴承分别设在所述支撑轴承的两端，所述调整垫板数量为两块，两个所述调整垫板分别安装在所述支撑轴承和所述推力轴承之间，本轴为分体式结构且设有进油结构，安装结构稳定性好，加工难度低，可以对可倾瓦降温、摩擦功耗小、振动的平缓规律，非常适合汽轮机这种高速运转的设备使用。

Description

一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承

技术领域

本实用新型涉及一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，尤其是涉及轴承设计技术领域。

背景技术

现代生产组装过程中，可倾瓦径向轴承往往是汽轮机的高速转子优选轴承，可倾瓦径向轴承是稳定性最好的一种轴承形式，通常由多个浇注巴氏合金的可倾瓦块组成，可倾瓦块能随载荷和速度的变化自动调整瓦块斜度，形成多个油楔和动压油膜，每块瓦块的瓦背与轴承本体为线接触，工作时可以白动调整油膜间隙故可倾瓦轴承具有良好的减振性，主要应用在汽轮机、压缩机、透平设备、泵等高速轻载设备，可倾瓦轴承由于瓦块能自由摆动，增加了支撑柔性，具有吸收振动的能力，即具有较好的减震性。汽轮机高中压转子轻，容易发生汽流涡动，使用可倾瓦稳定性较好，由于可倾瓦轴承的高转速工况特性，可倾瓦径向推力轴承有优异的抗振和高速稳定性能，能够满足高转速下的径向和推力载荷工况。

而现有的一种蝶形弹簧支撑可倾瓦推力轴承，包括推力盘、推力瓦、支撑块、垫块、蝶形弹簧、套环及锁紧螺栓，推力瓦和支撑块组成推力瓦块；蝶形弹簧安装于套环上，垫块安装于蝶形弹簧上部，并通过锁紧螺栓紧固，推力瓦块安装于垫块上。该轴承具体通过蝶形弹簧的弹性调节瓦块之间的高度差，达到每个瓦块都可以接触推力盘，而中心点支撑可以起到自平衡作用，两相组合，进而提高推力轴承的可靠性及性能。轴承能够自动调节可倾瓦滑动推力轴承之间由于制造及装配误差产生的瓦块之间高度不均衡的问题，提高推力轴承的可靠性、可维修性以及稳定性。

该轴承存在以下缺点：

第一，固定形轴瓦采用蝶形弹簧满足不了高速旋转工况，弹簧容易变形，降低使用效果。

第二，可倾瓦径向推力轴承无法实现径向瓦块的自适应对中的性能、对于转子的不对中偏摆敏感，容易造成轴瓦温升高、摩擦功耗大、振动的异常。

第三，只有推力轴，没有径向支撑轴，单一的推力瓦无法稳定配合转子，导致运作过程中轴承震动的厉害。

第四，没有设置进油装置，缺少润滑油，不能形成高压油膜，转子转动过程中轴承零件容易温度过高，零件磨损也大，可倾瓦碰撞也厉害。

第五，安装结构稳定性差，使用中容易发生轴承壳或可倾瓦跟着转子转动的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，以解决现有技术中稳定性差、磨损厉害、轴承本身容易转动的技术问题。

本实用新型提供一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，包括支撑轴承、推力轴承和调整垫板，支撑轴承采用可倾瓦结构，推力轴承采用带喷油结构的金斯伯雷式的改良结构，所述推力轴承数量为两个，两个所述推力轴承分别设在所述支撑轴承的两端，所述调整垫板数量为两块，两个所述调整垫板分别安装在所述支撑轴承和所述推力轴承之间。

进一步，所述支撑轴承包括支撑轴承体、径向可倾瓦块、径向轴承端盖、径向瓦块端面限位螺钉、径向瓦块瓦背限位螺钉、径向喷油嘴、支撑轴承体紧固螺钉、支撑轴承体定位销、支撑轴承轴承防转销，所述径向可倾瓦块安装在所述支撑轴承体内，所述径向轴承端盖数量为两个，所述径向轴承端盖分别通过所述径向瓦块端面限位螺钉固定盖设在所述支撑轴承体的两端，所述径向瓦块瓦背限位螺钉贯穿所述支撑轴承体侧壁且抵触所述径向可倾瓦块，所述径向喷油嘴贯穿所述支撑轴承体侧壁且开口朝内，所述径向喷油嘴由外部供油，所述支撑轴承体紧固螺钉和支撑轴承体定位销安装在所述支撑轴承体侧壁内，所述支撑轴承体由所述支撑轴承体紧固螺钉及支撑轴承体定位销组合定位紧固，所述支撑轴承轴承防转销插接在所述支撑轴承体外侧壁中间位置。

进一步，所述推力轴承包括推力瓦块、推力瓦块支撑球头、推力瓦进油接头、上平衡块、上平衡块限位螺钉、下平衡块、下平衡块限位销、推力轴承座、调整垫板、推力轴承防转块、防转块紧固螺钉，所述推力轴承座数量为两个且分别安装在两个所述调整垫板的外侧，若干所述下平衡块分别安装在所述推力轴承座上，所述下平衡块限位销插接安装在所述推力轴承座和下平衡块之间，所述上平衡块两端分别盖设在两块所述下平衡块上，所述上平衡块限位螺钉贯穿所述推力轴承座侧壁且固定住了所述上平衡块。

进一步，若干所述推力瓦块安装在若干所述上平衡块上，所述推力瓦进油接头安装在所述推力瓦块的侧壁内，所述推力瓦进油接头贯穿所述推力瓦块两端侧壁和所述推力轴承座外端，所述推力瓦块支撑球头安装在所述上平衡块上，所述推力瓦块瓦背与所述推力瓦块支撑球头呈点接触式，所述推力瓦块支撑于所述上平衡块外侧组成的桥式结构，推力轴承防转块安装在所述推力轴承座外侧壁上，防转块紧固螺钉安装在所述推力轴承防转块外壁。

进一步，支撑轴承体与推力轴承座为分体式结构。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

其一，现有的轴承通过蝶形弹簧支撑，稳定性差，弹簧容易变形，无法实现径向瓦块的自适应对中的性能、对于转子的不对中偏摆敏感，容易造成轴瓦温升高、摩擦功耗大、振动的异常，而本轴承可倾瓦块轴承合金厚度层薄至0.2-0.4mm，提升瓦块的抗疲劳性能，结构克服了径向和推力的联合补偿的功能推力瓦依靠支撑球头，支撑轴承体内壁面与径向瓦块依靠径向瓦块瓦背限位螺钉，都可以实现点接触自由调整，瓦块各个方向均能偏摆调节，补偿转子的不对中偏斜。

其二，现有的组合轴承，一体成型，安装困难，加工困难，而本轴承采用支承轴承与推力轴承为分体式结构，依靠支撑和推力轴承独立的自适应自调心功能，大大降低加工难度。

其三，现有轴承联动结构依靠固定件，没有缓冲空间，也没有设润滑油进油结构，容易造成零件温度过高、摩擦功耗大、振动，而本轴承的推力轴承采用桥式联动结构，能更好的均化载荷，补偿转子偏斜，提升轴承的高速稳定性能，径向轴承和推力轴承设置喷油嘴，直接喷油的进油润滑方式能减少使用中热油的混入，降低混油的状态，冷油直接进入润滑表面，大大降低油膜的润滑温升，降低功耗，提升润滑性能。

其四，现有的轴承没有对轴承本身进行限位，容易出现轴承本身跟随转子一起旋转或错位的情况，而本轴承支撑轴承轴承体定位销对外壳组装进行限位，推力轴承防转块防止推力轴承座转动，支撑轴承轴承防转销防止支撑轴承轴承体转动，下平衡块限位销防止下平衡块滑动，大大增加了本轴承的结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的工程图视图；

图2为图1沿A-A线的剖视图；

图3为图1沿B-B线的剖视图；

图4为本实用新型的正视图；

图5为图4沿C-C线的剖视图；

图6为图4沿D-D线的剖视图；

图7为图1沿E-E线的局部剖视图。

附图标记：支撑轴承体1，径向可倾瓦块2，径向轴承端盖3，径向瓦块端面限位螺钉4，径向瓦块瓦背限位螺钉5，径向喷油嘴6，支撑轴承体紧固螺钉7，支撑轴承体定位销8，支撑轴承轴承防转销18,推力瓦块9，推力瓦块支撑球头 10，推力瓦进油接头11，上平衡块12，上平衡块限位螺钉13，下平衡块14，下平衡块限位销15，推力轴承座16，调整垫板17，推力轴承防转块19，防转块紧固螺钉20,支撑轴承21,推力轴承22。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1至图7所示，本实用新型实施例提供了一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，包括支撑轴承21、推力轴承22和调整垫板17，支撑轴承21采用可倾瓦结构，推力轴承22采用带喷油结构的金斯伯雷式的改良结构，所述推力轴承22数量为两个，两个所述推力轴承22分别设在所述支撑轴承21的两端，所述调整垫板17数量为两块，两个所述调整垫板17分别安装在所述支撑轴承21 和所述推力轴承22之间，这样组成了一个完整的轴承组合体。

所述支撑轴承21包括支撑轴承体1、径向可倾瓦块2、径向轴承端盖3、径向瓦块端面限位螺钉4、径向瓦块瓦背限位螺钉5、径向喷油嘴6、支撑轴承体紧固螺钉7、支撑轴承体定位销8和支撑轴承轴承防转销18，所述径向可倾瓦块2 安装在所述支撑轴承体1内，所述径向轴承端盖3数量为两个且分别通过所述径向瓦块端面限位螺钉4固定盖设在所述支撑轴承体1的两端，所述径向瓦块瓦背限位螺钉5贯穿所述支撑轴承体1侧壁且抵触所述径向可倾瓦块2，这样可以成为一个支点，使得所述径向瓦块的背面和所述支撑轴承体1内壁之间有一定距离，由于支撑轴承体1内壁面截面为弧形，从而与所述径向瓦块形成点接触式，也可以防止剧烈摩擦碰撞，延长使用寿命，所述径向喷油嘴6贯穿所述支撑轴承体1 侧壁且开口朝内，所述径向可倾瓦块2由两侧径向喷油嘴6以及瓦背限位螺钉组合限位，所述径向喷油嘴6由外部供油，所述支撑轴承体紧固螺钉7和支撑轴承体定位销8安装在所述支撑轴承体1侧壁内，所述支撑轴承体1由所述支撑轴承体紧固螺钉7及支撑轴承体定位销8组合定位紧固，所述支撑轴承轴承防转销18 插接在所述支撑轴承体1外侧壁中间位置，这样防止在使用中所述支撑轴承体1 随转子旋转。

所述推力轴承22包括推力瓦块9、推力瓦块支撑球头10、推力瓦进油接头 11、上平衡块12、上平衡块限位螺钉13、下平衡块14、下平衡块限位销15、推力轴承座16、推力轴承防转块19和防转块紧固螺钉20，所述推力轴承座16数量为两个且分别安装在两个所述调整垫板17的外侧，若干所述下平衡块14分别安装在所述推力轴承座16上，所述下平衡块限位销15插接安装在所述推力轴承座16和下平衡块14之间，这样可以给所述下平衡块14限位，防止在转动时随转子旋转而变位，所述上平衡块12两端分别盖设在两块所述下平衡块14上，这样可以卡紧所述下平衡块14，防止松动脱落，所述上平衡块限位螺钉13贯穿所述推力轴承座16侧壁且固定住了所述上平衡块12，所述上平衡块12和下平衡块14组合形成桥式搭接结构，可根据工况自适应调整，实现局部限位，防止松动变位。

若干所述推力瓦块9安装在若干所述上平衡块12上，所述推力瓦进油接头 11安装在所述推力瓦块9的侧壁内，所述推力瓦进油接头11贯穿所述推力瓦块 9两端侧壁和所述推力轴承座16外端，所述推力瓦块支撑球头10安装在所述上平衡块12上，所述推力瓦块9瓦背与所述推力瓦块支撑球头10呈点接触式，所述推力瓦块9支撑于所述上平衡块12外侧组成的桥式结构，推力轴承防转块19 安装在所述推力轴承座16外侧壁上，防转块紧固螺钉20安装在所述推力轴承防转块19外壁，这样通过外部对于所述推力轴承防转块19的限位，便可以防止在工作中，所述推力轴承座16跟随转子转动，所述实际使用中，径向可倾瓦块2 和推力瓦块9根据转速和载荷以及机组加工和装配误差自适应调整，使得载荷分布更均匀，调节灵活，能补偿转子的不对中偏斜。

可倾瓦块轴承合金厚度层薄至0.2-0.4mm，提升瓦块的抗疲劳性，轴承径向为可倾瓦结构，正反推力端均采用可倾推力瓦结构，这样支承轴承与推力轴承22 为分体式结构，依靠支撑和推力轴承22独立的自适应自调心功能，大大降低加工难度。

工作原理：在工作时，转子在本轴承组内转动，所述支撑轴承体1和径向轴承端盖3形成一个密封区域，在供油系统的供油压力下通过径向喷油嘴6向内部充满润滑油，润滑油被带入到所述支撑轴承体1内壁和径向可倾瓦块2背面之间，所述径向可倾瓦块2依靠所述径向瓦块瓦背限位螺钉5作为点支撑开始自由偏摆，通过推力瓦进油接头11向所述推力瓦块9和所述推力轴承座16之间进油，所述推力瓦块9依靠所述推力瓦块支撑球头10作为点支撑开始自由偏摆，然后径向可倾瓦块2和推力瓦块9根据转速和载荷以及机组加工和装配误差自适应调整，满足工况要求，从而形成动压油膜，支撑起旋转中的转子。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，其特征在于，包括支撑轴承(21)、推力轴承(22)和调整垫板(17)，支撑轴承(21)采用可倾瓦结构，推力轴承(22)采用带喷油结构的金斯伯雷式的改良结构，所述推力轴承(22)数量为两个，两个所述推力轴承(22)分别设在所述支撑轴承(21)的两端，所述调整垫板(17)数量为两块，两个所述调整垫板(17)分别安装在所述支撑轴承(21)和所述推力轴承(22)之间。

2.根据权利要求1所述的一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，其特征在于，所述支撑轴承(21)包括支撑轴承体(1)、径向可倾瓦块(2)、径向轴承端盖(3)、径向瓦块端面限位螺钉(4)、径向瓦块瓦背限位螺钉(5)、径向喷油嘴(6)、支撑轴承体紧固螺钉(7)、支撑轴承体定位销(8)、支撑轴承轴承防转销(18)，所述径向可倾瓦块(2)安装在所述支撑轴承体(1)内，所述径向轴承端盖(3)数量为两个，所述径向轴承端盖(3)分别通过所述径向瓦块端面限位螺钉(4)固定盖设在所述支撑轴承体(1)的两端，所述径向瓦块瓦背限位螺钉(5)贯穿所述支撑轴承体(1)侧壁且抵触所述径向可倾瓦块(2)，所述径向喷油嘴(6)贯穿所述支撑轴承体(1)侧壁且开口朝内，所述径向喷油嘴(6)由外部供油，所述支撑轴承体紧固螺钉(7)和支撑轴承体定位销(8)安装在所述支撑轴承体(1)侧壁内，所述支撑轴承体(1)由所述支撑轴承体紧固螺钉(7)及支撑轴承体定位销(8)组合定位紧固，所述支撑轴承轴承防转销(18)插接在所述支撑轴承体(1)外侧壁中间位置。

3.根据权利要求2所述的一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，其特征在于，所述推力轴承(22)包括推力瓦块(9)、推力瓦块支撑球头(10)、推力瓦进油接头(11)、上平衡块(12)、上平衡块限位螺钉(13)、下平衡块(14)、下平衡块限位销(15)、推力轴承座(16)、调整垫板(17)、推力轴承防转块(19)、防转块紧固螺钉(20)，所述推力轴承座(16)数量为两个且分别安装在两个所述调整垫板(17)的外侧，若干所述下平衡块(14)分别安装在所述推力轴承座(16)上，所述下平衡块限位销(15)插接安装在所述推力轴承座(16)和下平衡块(14)之间，所述上平衡块(12)两端分别盖设在两块所述下平衡块(14)上，所述上平衡块限位螺钉(13)贯穿所述推力轴承座(16)侧壁且固定住了所述上平衡块(12)。

4.根据权利要求3所述的一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，其特征在于，若干所述推力瓦块(9)安装在若干所述上平衡块(12)上，所述推力瓦进油接头(11)安装在所述推力瓦块(9)的侧壁内，所述推力瓦进油接头(11)贯穿所述推力瓦块(9)两端侧壁和所述推力轴承座(16)外端，所述推力瓦块支撑球头(10)安装在所述上平衡块(12)上，所述推力瓦块(9)瓦背与所述推力瓦块支撑球头(10)呈点接触式，所述推力瓦块(9)支撑于所述上平衡块(12)外侧组成的桥式结构，推力轴承防转块(19)安装在所述推力轴承座(16)外侧壁上，防转块紧固螺钉(20)安装在所述推力轴承防转块(19)外壁。

5.根据权利要求3所述的一种汽轮机可倾瓦支撑推力组合轴承，其特征在于，所述支撑轴承体(1)与推力轴承座(16)为分体式结构。

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