英格索兰空压机轴承支撑方式的分析与比较

技术与应用英格索兰空压机轴承支撑方式的分析与比较安庆石化炼油厂机动科安庆246001王伯亮上海大学轴承研究室上海200072朱化进的比较，得出间支撑较好的结论。

_、引言英格索兰离必空压机广泛应巧在我国石油、化工、纺织、制药、钢铁等行业，其特点是高效率，高转速，且为多级压缩装置。其*高转速达到每分钟4万多转，它的支撑轴承采用均布三错位轴承，由于转子转速极高，不但轴承的设计制造极其重要，轴承的支撑方式也对转子的稳定性和轴承的使用寿命有着很大的影响。图1为2A55X3型空压机上支撑型，图2为2A 553型空压机间支撑型。本文从理论上对英格索兰空压机2A55X3上的轴承的两种支撑方式进行分析，比较它们的压力和温度分布情况。

油槽张角18°，张角约]2.，半二、化何参撒。；。

对转速*高的第三级转子的支撑轴承进行比较，此轴承为均布的3错位轴承。轴颈直径也间巧曲]哑20的年口期张角约51.，孔基圆直径方进口端与基圆间的间隙24=基圆间的间隙=0.01511，重合，轴承长度1=3531，中央与的出口端与基圆2喝盏5义3型空压机间支撑型其余各个几何参数可由上述参数推导出，各有关公式为：基圆与轴颈间的半径间隙〔。=0.5，半径与轴颈半径之差=oA错位系数t=/sina虚拟*小间隙i=1讯1.间隙比=[/〔，这些参数的上支撑轴承的下中点位于垂直向下轴线的顺时针转向15.处，间支撑轴承的下中点位于油槽中间。

上述参数在计算轴承性能时都要巧到：。：置、。理论分析/.油膜的流体动力学行为用变粘度奈流流态雷诺方程表达工业媒体技术与应用运行与应用片友w，如式中皮和式中山3幸袖膜压力，单位为，3润滑油动力枯度，单位为，38池膊厚度，单位为《11轴颈半径，单位为《1轴颈角速度周向角坐标，由垂直向上的方位起，顺转动方向计量；轴向坐标；轴颈中屯、相对于轴中屯、的变位速度在水平方向和垂直方向的分量；油膜中发生素流流态时应用的周向和轴向素流系数，采用NgPan素流涧滑理论叫壁面定律为理论依据来确定。

4屏尸；片=1心§竺巧尸6雷诺数，为轴颈的圆周速度。

计算静特性时，上式中的轴颈变位速度等于雷诺方程取其定常态形式；邱3幸民巧幸》争计算静特性时用的力边界条件为：在进油边处，=1.，其中1为进油压力；在池膜破裂处，采用雷诺边界条件：在上述压力边界条件下，用ADI法交叉方向迭代法在不超出0.0001的相对误差下解出雷诺方程，来计算油膜压力分布。

油膜流场中的热力学关系用绝热能量方程表12冲片幸2诉油膜温度；润滑油温度；_俾润滑油比热容。

润滑油的温粘关系巧Glienike―Han类型的公式表达封=间式中Ei幕指数。

对于22透平油，根据其温粘关系，经*小二乘法优化拟合，软件中取￡1=2.2.

联立解出能量方程和温枯关系，计算温度分布和枯度分布。

在上述两大计算压为分布计算和温度粘度计算之间进行交替迭代直到收敛，即：粘度场相对误差不超出0.003，求出定常工况下的袖膜压力分布、温度分布和粘度分布。

油腹合力的计算公式为式中，户，和户，分别是沿水平方向和垂直方向的轴承承载力分量。

油膜合力必须与载荷平衡：载荷，单位为；载荷角。，四、工况参数又/ 45尤，进油压力不奸。工作转速n=42642/lin.转子重量估计约为15kg，每个轴承由此而来的垂直载荷F=75N，第H级转子的工作功率为298.2化W，计算出轴承载荷为根据レッ上的几何参数、静特性、工况参数，利用上海大学轴承研究所软件包计算结果，分别对上支撑和间支撑两种方式的角位温度见围3、图4、角位―压力见图5、图6图示比较。

两种支撑方式*高温基本样，但间支棘固擂2003年。期角位温度。0150角位/国3上型角位压力间型角泣温度撑型轴的*大压力比上支撑型轴的*大压力约小2Pa.

上支撑的轴*大压力位置是在角位200°左右时，即在下顺时针转向20°处，压力为12.07Pa*大温位置是在角位230.时，即在下出油口处，温为73.04尤。

间支撑的轴*大压力位置是在角位85°左右时，即在下油槽逆转向20°处，压力为10.13Pa*大温位置是在角位230°时，即在左出油口处，温为73节。

轴的*大压力直接影响轴承的使用寿命，局部压力过大，会引起轴合金龟裂、融化、直至产生局部脱落。安庆石化空压站2A55X3型空压机两种支撑方式进行7对比运行，其振动皆为25.4μ左右。运行年后，经检查，间支撑型轴的结焦现象及局部磨损的情况明显好于上支撑型轴。

除故障，消除井场生产安全隐患并恢复生产。达到保护井场人员和设备安全的目的。

迄行与应用技术与应用