快堆钠泵动静压导轴承润滑特性分析
发布时间：2021-02-24 22:49
快堆钠泵导轴承的润滑介质、工作原理以及润滑状态与传统滑动轴承均有显著不同,目前关于该类轴承的研究鲜有报道。为对钠泵导轴承设计和运行维护提供理论支撑,为以某快堆钠泵工程样机的内反馈轴承为研究对象,考虑紊流和动静压耦合关系等因素,建立了其润滑分析模型,采用自编有限元程序求解得到了典型工况下轴承的动静特性,分析了工况参数与关键结构参数对其润滑特性的影响。结果发现:钠液黏度低、密度大,紊流对液膜的润滑性能具有重要影响;当偏心率小于0.6时,主要由静压起主导作用,当偏心率大于0.6时,动压作用不可忽略,非线性效应增强;间隙增加最小油膜厚度线性增加、流量显著加大、稳定性下降;入口扬程增加,静压作用增强,流量增加,稳定性增强,典型工况下入口扬程应大于50 m才能保证轴承的高可靠性。
【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(21)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
网格与边界条件1.4压力耦合关系
月2020年11月裴世源等：快堆钠泵动静压导轴承润滑特性分析33布保持一致，在局部位置会存在少许压力存在局部的小幅度误差。总体来说，数值结果和试验结果吻合良好，验证了计算程序的正确性。表3轴承几何与工况参数项目内容直径/mm100宽度/mm68.4间隙/mm0.068预负荷0.524瓦块包角/(°)140瓦块数量2转速/(r/min)3500载荷/kN6载荷方向/(°)270润滑油牌号VG46供油温度/℃43供油压力/MPa0.17图4动压轴承压力分布图5动压轴承中心线周向压力分布3结果与讨论3.1输入条件某快堆钠泵工程样机内反馈动静压轴承的几何参数如表4所示，3种典型运行工况如表5所示。轴承额定转速为990r/min，可在25%～110%变动。额定工作温度308℃，最高可达512℃。液态钠的密度为949.7kg/m3，比热容为1300J/(kg/K)，运动黏度随温度的变化规律如图6所示。由图可见，在工作区间内钠液的黏度远小于常温水的黏度。表4几何参数项目数值直径/mm440总宽度/mm835半径间隙/mm0.3反馈腔包角/(°)19.68反馈腔宽度/mm39工作腔包角/(°)11.48工作腔宽度/mm253工作腔与反馈腔数量8转子分配质量/t10表5工况参数工况编号123载荷/N800011000500转速/(r/min)9901100250入口温度/℃308308512入口扬程/m93.90115.106.17出口扬程/m1.711.711.71图6液态钠物理特性3.2轴承流场状态本文首先研究不同润滑膜流动状态对轴承静动特性的影响。针对本项目中内反馈动静压轴承，分别使用层流及紊流两种模型计算轴承的各项动静特性参数。取工况1
月2020年11月裴世源等：快堆钠泵动静压导轴承润滑特性分析33布保持一致，在局部位置会存在少许压力存在局部的小幅度误差。总体来说，数值结果和试验结果吻合良好，验证了计算程序的正确性。表3轴承几何与工况参数项目内容直径/mm100宽度/mm68.4间隙/mm0.068预负荷0.524瓦块包角/(°)140瓦块数量2转速/(r/min)3500载荷/kN6载荷方向/(°)270润滑油牌号VG46供油温度/℃43供油压力/MPa0.17图4动压轴承压力分布图5动压轴承中心线周向压力分布3结果与讨论3.1输入条件某快堆钠泵工程样机内反馈动静压轴承的几何参数如表4所示，3种典型运行工况如表5所示。轴承额定转速为990r/min，可在25%～110%变动。额定工作温度308℃，最高可达512℃。液态钠的密度为949.7kg/m3，比热容为1300J/(kg/K)，运动黏度随温度的变化规律如图6所示。由图可见，在工作区间内钠液的黏度远小于常温水的黏度。表4几何参数项目数值直径/mm440总宽度/mm835半径间隙/mm0.3反馈腔包角/(°)19.68反馈腔宽度/mm39工作腔包角/(°)11.48工作腔宽度/mm253工作腔与反馈腔数量8转子分配质量/t10表5工况参数工况编号123载荷/N800011000500转速/(r/min)9901100250入口温度/℃308308512入口扬程/m93.90115.106.17出口扬程/m1.711.711.71图6液态钠物理特性3.2轴承流场状态本文首先研究不同润滑膜流动状态对轴承静动特性的影响。针对本项目中内反馈动静压轴承，分别使用层流及紊流两种模型计算轴承的各项动静特性参数。取工况1
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种钠冷快堆核主泵动静压导轴承间隙流体动力特性分析[J]. 张凌峰,孙见君,马晨波,张玉言. 排灌机械工程学报. 2019(05)
[2]二回路系统钠泵流体动静压混合润滑轴承的润滑机制及动力学特性[J]. 陈汝刚,解忠良,饶柱石,塔娜,焦春晓,刘翎. 润滑与密封. 2017(08)
[3]600 MW示范快堆（CFR600）技术进展[J]. 杨红义,刘一哲,杨勇,刘兆阳,李海生,吴强,孙晓福,杨晓燕,马建明,刘晨,过明亮. 中国原子能科学研究院年报. 2015(00)
[4]内反馈静压轴承原理及设计计算[J]. 磨床与磨削. 1976(03)
博士论文
[1]中国实验快堆钠泵故障诊断系统的开发研究[D]. 冯俊婷.中国原子能科学研究院 2003
本文编号：3050052
【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(21)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
网格与边界条件1.4压力耦合关系
月2020年11月裴世源等：快堆钠泵动静压导轴承润滑特性分析33布保持一致，在局部位置会存在少许压力存在局部的小幅度误差。总体来说，数值结果和试验结果吻合良好，验证了计算程序的正确性。表3轴承几何与工况参数项目内容直径/mm100宽度/mm68.4间隙/mm0.068预负荷0.524瓦块包角/(°)140瓦块数量2转速/(r/min)3500载荷/kN6载荷方向/(°)270润滑油牌号VG46供油温度/℃43供油压力/MPa0.17图4动压轴承压力分布图5动压轴承中心线周向压力分布3结果与讨论3.1输入条件某快堆钠泵工程样机内反馈动静压轴承的几何参数如表4所示，3种典型运行工况如表5所示。轴承额定转速为990r/min，可在25%～110%变动。额定工作温度308℃，最高可达512℃。液态钠的密度为949.7kg/m3，比热容为1300J/(kg/K)，运动黏度随温度的变化规律如图6所示。由图可见，在工作区间内钠液的黏度远小于常温水的黏度。表4几何参数项目数值直径/mm440总宽度/mm835半径间隙/mm0.3反馈腔包角/(°)19.68反馈腔宽度/mm39工作腔包角/(°)11.48工作腔宽度/mm253工作腔与反馈腔数量8转子分配质量/t10表5工况参数工况编号123载荷/N800011000500转速/(r/min)9901100250入口温度/℃308308512入口扬程/m93.90115.106.17出口扬程/m1.711.711.71图6液态钠物理特性3.2轴承流场状态本文首先研究不同润滑膜流动状态对轴承静动特性的影响。针对本项目中内反馈动静压轴承，分别使用层流及紊流两种模型计算轴承的各项动静特性参数。取工况1
月2020年11月裴世源等：快堆钠泵动静压导轴承润滑特性分析33布保持一致，在局部位置会存在少许压力存在局部的小幅度误差。总体来说，数值结果和试验结果吻合良好，验证了计算程序的正确性。表3轴承几何与工况参数项目内容直径/mm100宽度/mm68.4间隙/mm0.068预负荷0.524瓦块包角/(°)140瓦块数量2转速/(r/min)3500载荷/kN6载荷方向/(°)270润滑油牌号VG46供油温度/℃43供油压力/MPa0.17图4动压轴承压力分布图5动压轴承中心线周向压力分布3结果与讨论3.1输入条件某快堆钠泵工程样机内反馈动静压轴承的几何参数如表4所示，3种典型运行工况如表5所示。轴承额定转速为990r/min，可在25%～110%变动。额定工作温度308℃，最高可达512℃。液态钠的密度为949.7kg/m3，比热容为1300J/(kg/K)，运动黏度随温度的变化规律如图6所示。由图可见，在工作区间内钠液的黏度远小于常温水的黏度。表4几何参数项目数值直径/mm440总宽度/mm835半径间隙/mm0.3反馈腔包角/(°)19.68反馈腔宽度/mm39工作腔包角/(°)11.48工作腔宽度/mm253工作腔与反馈腔数量8转子分配质量/t10表5工况参数工况编号123载荷/N800011000500转速/(r/min)9901100250入口温度/℃308308512入口扬程/m93.90115.106.17出口扬程/m1.711.711.71图6液态钠物理特性3.2轴承流场状态本文首先研究不同润滑膜流动状态对轴承静动特性的影响。针对本项目中内反馈动静压轴承，分别使用层流及紊流两种模型计算轴承的各项动静特性参数。取工况1
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种钠冷快堆核主泵动静压导轴承间隙流体动力特性分析[J]. 张凌峰,孙见君,马晨波,张玉言. 排灌机械工程学报. 2019(05)
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[3]600 MW示范快堆（CFR600）技术进展[J]. 杨红义,刘一哲,杨勇,刘兆阳,李海生,吴强,孙晓福,杨晓燕,马建明,刘晨,过明亮. 中国原子能科学研究院年报. 2015(00)
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博士论文
[1]中国实验快堆钠泵故障诊断系统的开发研究[D]. 冯俊婷.中国原子能科学研究院 2003
本文编号：3050052
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3050052.html
