彭林

（东方电气集团东方汽轮机有限公司， 四川 德阳， 618000）

1 引言

垃圾发电作为公用事业和环保产业是发展的热点， 是清洁高效的垃圾处理方法。 其汽轮机转子为细长轴结构的柔性转子， 工作转速已接近其二阶临界转速， 支承特性作为设计计算的边界条件是决定转子动态性能的关键因素， 对转子的临界转速、 不平衡响应和稳定性产生重要影响[1]， 准确获得支承的动特性成为关键。

承载汽轮机转子的轴承处于高速重载工况下，轴承的油膜特性作为支承特性的关键组成部分通常需专门研究。 可倾瓦轴承液膜力[2]以及与油膜厚度同一量级的轴瓦热弹变形和边界润滑对润滑特性的影响[3-4]需特别关注，为特殊应用而专门设计的轴承有待工程验证[5-6]，另一方面轴承油膜的支承特性和静特性可通过轴承试验进行测试[7-8]，全尺寸轴承性能试验可为汽轮机轴系设计提供数据支持[9-10]。

2 动力学建模

本文研究的高转速垃圾发电装备轴系示意图如图1 所示。

图1 垃圾发电汽轮机组轴系示意图

沿轴线将转子系统划分为圆盘、轴段和集中质量等单元。 讨论计入转子质量分布时的振动情况，取Oxyz 坐标系如图2 所示，转轴的几何中心线沿z方向，此微元绕x、y 轴的角位移分别为ψ 和φ。

图2 长度为ds 的轴段示意图

任一截面位移用向量表示为：

式中｛u1｝为任一截面x 坐标轴方向的线位移和绕x 坐标轴的角位移； ｛u2｝为任一截面y 坐标轴方向的线位移和绕y 坐标轴的角位移。

设刚性圆盘的质量、 过轴心的直径转动惯量和极转动惯量分别为m、 Jd和Jp。……