Формуляр № 3. Зазоры в опорных подшипниках турбины К-300-240-2 ХТГЗ

Опорные подшипники

Опорные подшипники воспринимают радиальные статические (масса роторов) и динамические (центробежные силы неуравновешенных масс роторов, возмущающие аэродинамические силы в проточной части и пр.) нагрузки и фиксируют положение вращающегося валопровода относительно статора. Подшипники в значительной мере определяют надежность работы турбины и оказывают значительное влияние на вибрационные характеристики валопровода.

В турбине К-300-240 установлены одноклиновые опорные подшипники с овальной расточкой вкладыша и маслоперепускной канавкой в верхней половине вкладыша.

Стальной вкладыш опорного подшипника, имеющий горизонтальный разъем, опирается сферической поверхностью на установочное кольцо, которым подшипник крепится в опоре.

Внутренняя расточка вкладыша заливается баббитом Б-83. причем для лучшего контакта баббита с вкладышем на расточке предварительно протачиваются кольцевые пазы профиля «ласточкин хвост». Сферическая опорная поверхность вкладыша обеспечивает ему некоторую подвижность.

Радиальная установка вкладыша при центровке ротора осуществляется смещением в нужную сторону кольца в расточке опоры, для чего на каждой половине кольца устанавливаются на винтах три подушки: по одной на боковых сторонах у разъема и третья внизу (вверху).

Для обеспечения спокойной работы подшипника вкладыши устанавливаются в установочном кольце с небольшим натягом (0,08 — 0 12 мм). Натяг создается при обтяжке крышки подшипника за счет небольшою зазора по разъему установочного кольца.

В осевом направлении подшипник фиксируется буртами установочного кольца. Вкладыш фиксируется в установочном кольце от поворота специальным штифтом в верхней части, а установочное кольцо в свою очередь удерживается от проворота стопорными шайбами, с помощью которых верхняя половина установочного кольца подвешивается в крышке подшипника (опоры).

Подвод масла в опорных подшипниках осуществляется со стороны выходной границы несущего масляного клина, где образуется зона пониженного давления в диффузорной частя зазора, благоприятствующая подводу.

По сверлениям к подушке (нижняя половина) в установочном кольце и во вкладыше масло поступает в специальный карман, выфрезерованный в разъеме вкладыша слева (вид с регулятора). Через щель, выполненную по разъему нижней половины вкладыша почти по всей длине, масло поступает в зазор между вкладышем и шейкой ротора и, смешавшись здесь с маслом, уже прошедшим через подшипник, поступает по маслоперепускной канавке в верхней половине вкладыша к началу несущего клина. Маслоперепускная канавка выполняется по винтовой линии, чтобы масляный ноток омывал шейку ротора по всей длине для более равномерного охлаждения ее.

Основная часть масла поступает в зазор нижней половины, создавая масляный клин, на который опирается ротор. Количество масла, входящего в несущий слой, практически не зависит от давления в его входном сечении, поэтому все избыточное масло вытекает к торцам верхней половины вкладыша. Чтобы масло не выбивало через маслоотбойник опоры, во вкладыше на стороне маслоотбойника проточена кольцевая канавка, собирающая масло, а из нее масло стекает через отверстая в нижней половине в картер опоры.

Для контроля за состоянием подшипника во вкладыше каждого подшипника вмонтирован термометр сопротивления, измеряющий температуру баббита.

Во время освоения и эксплуатации турбин К-300-240 на некоторых из них имела место
низкочастотная вибрация (26 Гц).

Исследования, проченные ХТГЗ на Троицкой ГРЭС совместно с ЦКТИ, показали, что причиной появления низкочастотной либрации на турбине была потеря виброустойчивости РВД из-за снижения вертикальной нагрузки на подшипнике № 1 при нагружении турбины.

В одноклиновом подшипнике из-за малой ширины баббитовых поясков (при наличии маслоперепусккой канавки) в верхней половине вкладыша сколько-нибудь существенное
давление в масляном клине не создается и несущая способность масляного клина верхней
половины намного ниже, чем нижней половины. Это снижает порог самовозбуждения и
устойчивости к случайным возмущениям в одноклиновых подшипниках.

Для повышения порога устойчивости перешли к двухклиновому опорному подшипнику (без маслоперепускной канавки в верхней половите вкладыша) и опорному подшипнику
РВД с одинаковой несущей способностью обеих половин.

В некоторых случаях низкочастотная вибрация па турбине возникает из-за потери на тяга по вкладышу. Причинами ослабления натяга могут быть некачественная сборка, нагрев крышки подшипника паром, выбивающим из концевого уплотнения, вентиляционный нагрев картера и др.

Для предотвращения потери натяга опор ных подшипников № 3, 4 и 5 изменена конструкция подшипников. Вместо верхней половины установочного кольца устанавливается бугель, который прижимает вкладыш к опоре.

Переход к конструкции с бугелем повышает надежность подшипника, так как нагрев крышки не ведет к ослаблению или потере натяга. Кроме того, обеспечивается более надежный контроль натяга, а также устраняются протечки масла по горизонтальному разъему крышки подшипника, имевшие место в зоне установочного кольца

Для осуществлении натяга под фланцы бугеля устанавливаются прокладки.

Все опорные подшипники турбины К-300-240-2 выполняются двухклиновой конструкции. При этом  несколько изменилась схема основного подвода масла и связи подшипника с аварийным маслобаком — масло подводится к установочному кольцу с справа, по выточке в бугеле переводится на левую сторону и через канал в верхней половине вкладыша к началу масляного клина в верхней половине подшипника.