大型水泵滑动轴承油膜刚度对转子动力特性影响
2021-05-14王本宏王福军王超越
水电与抽水蓄能 2021年2期
王本宏,王福军,2,王超越
(1.中国农业大学水利与土木工程学院,北京市 100083;2.北京市供水管网系统安全与节能工程技术研究中心,北京市 100083)
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滑动轴承广泛应用于水泵、水轮机和汽轮机等旋转机械中,其主要原因在于滑动轴承具有阻尼高、承载力强和摩擦小等特性,另外还可以降低机组噪声和延长使用寿命,这要归功于轴颈和轴瓦之间油膜的动力特性[1]。
目前关于滑动轴承油膜动力特性的研究主要包括模型试验、理论分析和数值模拟三方面[2-7],轴承手册[2-3]推荐了一些典型的试验数据供参考。Lund等[4]和Zheng等[5]提出了运用流体力学的方法求解油膜的Reynolds方程得到油膜压力分布,进而通过积分得到油膜的各个动力系数。高庆水等[6]和Gertzos等[7]根据流体力学方法,采用数值模拟方法研究了轴承的动力学特性,数值模拟结果与理论解相近。这些研究为轴承动力特性的研究提供了理论基础和实践指导。转子动力学研究主要包括临界转速、不平衡响应和稳定性三方面,其中关键问题是轴承油膜动力特性参数的确定[8-10]。宫汝志[11]和温占营等[12]对水轮机和水泵水轮机轴系振动问题进行了研究,只是提及了轴承刚度对轴系振动的影响,但未进行相关分析。目前,大型水泵的发展方兴未艾,对于大型水泵轴系的研究大多关注于轴系振动、运行状态检测和校中等方面[13-14],大多将轴承简化为刚性支撑,未考虑轴系轴承的动力特性影响。
目前关于大型水泵转子系统动力学特性研究存在以下问题,包括轴承刚度的计算方法以及轴承刚度对转子系统动力学特性的影响。……
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