箔片动压轴承的研制及在机载环控涡轮的应用

发布时间：2021-08-04 07:47

　　针对某型吊舱环控涡轮油润滑轴承存在的油污染、可靠性低等问题,基于吊舱涡轮的实际使用条件研制一种机载涡轮动压箔片轴承,并进行箔片动压轴承机载环控涡轮的性能试验、功能振动试验、高低温贮存试验、启停可靠性等试验验证。试验结果表明:采用动压气体箔片轴承的高速环控涡轮制冷性能、起浮压力、起浮转速均满足使用要求,功能振动试验、-55和70℃高低温启动试验优于指标要求,百次启停和超速运转后涂层无脱落,启停次数可达10 000次以上。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

军用机载涡轮箔片动压轴承研制流程

由于箔片动压轴承随涡轮在机载吊舱环控中工作,轴承的试验随涡轮整机按照机载要求验证,将更加符合轴承工程使用情况。文中采用如图2所示的某型TTC式涡轮冷却器对所研制的轴承进行试验,涡轮转子质量900 g,总长235 mm,采用径向轴承两端支承、止推轴承一端支承的布置方式,最大轮径99 mm,额定转速40 000 r/min。2.1 性能试验

功能振动试验用于考核轴承及涡轮在载机振动条件下的工作运行稳定性,主要体现在轴承的承载力及阻尼特性能否适应振动环境,维持转子持续高速运转,避免出现惯性负载加大或转子共振导致气膜失效和轴承烧毁,是动压箔片轴承从地面应用到机载应用的关键。轴承功能振动试验随涡轮整机进行,采用膨胀轮单涡轮供气低转速运行方式,进行恶劣工况考核,试验在DC-500电磁振动试验台上完成。图3所示为振动功率谱,可模拟载机飞行过程产生的振动,图4所示为垂直和水平的振动台,可依照该功率谱对涡轮整机提供振动环境。振动试验过程涡轮和轴承由高压气源驱动进行定时启停工作,在轴向和径向振动时长均为1 h,并通过涡轮内安装的光电转速传感器实时记录转子转速及箔片轴承工作状况。图4 径向功能振动和轴向功能振动试验

【参考文献】：
期刊论文
[1]逆升压式吊舱涡轮冷却器动力涡轮变工况特性研究[J]. 罗高乔,杨榆,陈双涛,侯予,绳春晨.  低温与超导. 2019(07)
[2]基于Fluent的微孔节流气体静压止推轴承的参数设计与研究[J]. 于贺春,王广洲,王文博,张国庆,赵则祥.  机床与液压. 2018(13)
[3]高速透平机械全金属鼓泡箔片动压气体轴承稳定性研究[J]. 王伟,李晓疆,曾强,娄芳,赖天伟,侯予.  西安交通大学学报. 2017(08)
[4]气体动压轴承箔片的热处理工艺[J]. 舒行军,郑越青,徐刚,李昌安,彭万欢.  金属热处理. 2013(11)
[5]高速透平箔片动压气体轴承固体润滑涂层研究进展[J]. 郑越青,马斌,孙皖,侯予.  流体机械. 2013(05)
[6]飞机涡轮冷却器通用试验台的设计[J]. 陈汉华,李跃东.  液压与气动. 2012(10)
[7]空气动压箔片轴承启停性能的实验研究[J]. 彭万欢,郑越青,徐刚.  润滑与密封. 2011(07)
[8]空气制冷机在飞机空调系统中的应用[J]. 林韶宁,夏葵,李军,孙烨,侯予,陈纯正.  流体机械. 2004(10)
[9]用于箔片空气轴承的新型高温固体润滑镀层[J]. 杨金焕,夏葵,姚艳霞,朱朝辉,陈纯正.  润滑与密封. 2003(05)
[10]三轮涡轮冷却器应用研究[J]. 刘宝霞,赵益华,孙立义.  沈阳航空工业学院学报. 2003(01)



本文编号：3321312