JB/T 6520-1992 汽轮机 推力轴承计算方法 JB/T6520-1992 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国机械行业标准
JB/T 6520-1992
汽轮机推力轴承计算方法
1992-12-21发布
中华人民共和国机械电子工业部1993-05-01实施
中华人民共和国机械行业标准
汽轮机推力轴承计算方法
主题内容与适用范围
JB/T 6520-1992
本标准规定了固定瓦推力轴承和点、线支承可倾瓦推力轴承，规定了设计计算方法，包括参数选择、性能曲线和性能计算程序。
本标准适用于汽轮机中的推力轴承（层流工况、牛顿流体），也适用于其他机组同样情况下的推力轴承。
符号与单位
符号与单位见表1
瓦块总面积
每块瓦面积
计算过程中用的常数
瓦块径向宽度
计算过程中用的常数
润滑油比热
瓦块平均直径
瓦块内径
瓦块外径
推力盘直径
瓦块支点直径
轴直径
支点径向偏置距
支点周向偏置距
瓦块颂斜参数
推力盘厚度
瓦块厚度
油膜厚度
瓦块出口处油膜厚度，对固定瓦推力轴承h。=h.计及不对中时的最小许用油膜厚度机械电子工业部1992-12-21批准单
J/(kg· C)
1993-05-01实施
最小油膜厚度
最小许用油膜厚度
JB/T6520—1992
续表1
瓦倾斜节线上的油膜厚度
搅动功耗系数
平均直径处的瓦块双长
轴承总摩擦力矩
轴承无量纲总摩擦力矩
每块瓦的摩擦力矩
每块瓦的无量纳摩擦力矩
轴承总功耗
每块瓦的膜功耗
揽动功耗
推力盘转速
派克葉特数
进入瓦块的润滑油压力
瓦块平均比压
瓦块起动平均比压
瓦块平台的起动平均比压
按(t,)、ts所需润滑油流量
轴承进油量
轴承内、外侧泄油量
每块瓦的进油量
每块瓦的无量缩进油量
每块瓦的内、外泄油量
每块瓦的无量纳内、外侧泄油量径间壁标
瓦块内半径
瓦块外半径
表面粗糙度值
推力盘雷诺数R.=pnDE/ne
瓦块支点围半径
温度计算系数
温度计算系数
性骼计算用的油膜等效温度
N·m/s
润滑油的供油温度
JB/T65201992
续表1
润滑油进入瓦块的温度
润滑油排油温度
润滑油的许用排油温度
轴承箱内的润滑油温度
瓦块最高温度
瓦块最高许用温度
轴承总载荐
轴承起动总载荷
每块瓦所受的载荷
每块瓦所受的无量钢载荷
推力瓦块数目
温度计算系数
瓦块披高
瓦倾斜角
润滑油的平温升
对应于ta的润滑油动力粘度
对应于t的润滑油动力粘度
角座标
瓦块扇形角
节线位置角
瓦块支点角
润油热扩散系数
滑油密度
阻力系数
推力盘转动角速度
3轴承的结构型式
3.1固定瓦推力轴承的结构简图见图1JB/T65201992
(a)轴承零件的相对位置
运动方向
(b)推力瓦块截面和工作简图
推力盘
支承环
推力盘
平台或无平台
油膜压力分布
(c)瓦块在支承环上的布置图
单瓦块
瓦块出口边
平台(或无平台）
瓦块进口边
JB/T65201992
3.2点、线支承可倾瓦推力轴承的结构简图见图2W
运动方向
推力盘
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（a）轴承零件的相对位置
瓦块进口边
油膜压力分布
推力盘
支点（点支或线支）
（b）推力瓦块截面和工作简图
支点（或支点线）
推力瓦块
（e）瓦块在支承环上的布置图
推力盘转动方向
线支承
（d）瓦块支承参数
推力盘转动方向
点支承
JB/T6520-1992
参数、材料和润滑的选择以及有关限制准则4.1参数的选择
4.1.1瓦块的内径和外径
轴直径d通常根据强度和度要求确定，选取瓦块内径需考虑倒圆半径、油路和配合公差，通常取D,=（1.1～1.2)d。选取瓦块半径须估取轴承的填充系数即推力瓦块有效工作面积与理论环形面积之比）和所需瓦块总面积，一般可由式（1）或式（2）解得：（-D）
对于固定瓦：瓦块总面积A=
(D-D2°)
对于可倾瓦：瓦块总面积A=
另外，推荐比值Dz/D，对固定瓦和可倾瓦推力轴承分别不要超过图3和国4所示范国，如Dz/D值较大，最好增加D，如Dz/D，值较小，则瓦块小而数多，使轴承设计复杂、价费，此时宜采用瓦块数较小而外径较大的轴承，可用式（3）确定外径。{BLB\=A/Z
D,=D,+2B
2.508 1-7/8 5
比值D/D，
固定瓦推力轴承的瓦块数
比值Dz/D
可倾瓦推力轴承的瓦块数
4.1.2瓦块宽长比
JB/T 6520—1992
合适的瓦块面积最好采用近似方形瓦块，即B/L1，一般B/L可在0.8～1.2范围内选取。4.1.3瓦块总面积
瓦块总面积由轴承的运行要求或起动要求按式(4)或式(5)确定。对于固定瓦：如取瓦块平台长度为20%L则【运行要求的A=W/P’
起动要求的A
对于可倾瓦：
【运行要求的A=W/P’
[起动要求的A=W/P
（4）
瓦块总面积应取运行要求和启动要求中之大者，当固定瓦块总面积取决于启动要求，则宜增大平台长度或改用可倾瓦推力轴承，如采用高压顶起装置则可不考虑起动要求。4.1.4瓦块和推力盘厚度
一般瓦块厚度H可在（0.35~0.5）L范圈内选取，推力盘厚度H大于0.35L。4.1.5平台长度
加工固定瓦斜面时常留下一平台以支承起动时的载荷。平台与斜面的交线常平行于瓦块的起始边，平台长度可取为(0.1～0.3）L，一般取0.2L，当瓦块总面积取决于起动要求时宜增加平台长度取为0.3L.
4.1.6瓦块坡高
参数β/hc选取是否合适，对固定瓦轴承性能影响颜大，选取小时（β/h.≤2.0)会导致高的工作温度和功耗，一般取β/h。为3.0较合适，即瓦块坡高β=3hc，当油膜厚度很小时（如在小型轴承中）取上述值将使β值很小，导致加工困难，这时β/h值可适当取大些。4.1.7点、线支承的偏支参数
对点支承可倾瓦推力轴承，
径向偏支参数（R，一R）/B一般在（0.515～0.56)范围内选取，相应的径向偏置距e函(0.015~0.06）B，偏向瓦块外侧。
周向偏支参数62/6。一般在0.55～0.6范围内选取，相应的周向偏置距e=（0.05～0.10）L，偏向瓦块出口边、
对线支承可倾瓦推力轴承：
周向偏支参数6z/9。一般在0.6～0.625范函内选取，相应的周向偏置距e=(0.1～0.125）L，偏向瓦块出口边。
取上述偏支参数可使轴承有较佳的承载力，较低的摩擦阻力和温升等。4.1.8瓦块数
瓦块数Z一般取6～12。
对固定瓦和可倾瓦推力轴承可分别按D/D,和B/L参照图3、图4选取。轴承尺寸应力求紧凑，以节约材料和能源，但轴承尺寸又应满足运行和起动要求以及强加的空间约束。
4.1.9瓦块平均比压
瓦块最高平均比压P，可高达7MPa，此时需精心设计与加工，以使瓦块和推力盘之间保持适当的润滑膜厚度和避免轴承温度过高，通常取平均比压为1.5～2MPa，少数情况用到3.5MPa，最大瞬时比压不大于4MPa。当采用低粘度润滑剂时，瓦块平均比压需低于上述值轴承起动时，瓦块与推力盘之间的润滑膜尚未建立，为保证起动性能，对轴承衬采用轴承合金的带7
JB/T 6520—1992
平台的固定瓦推力轴承取起动平均比压P。为0.7MPa，对轴承村为轴承合金的可倾瓦推力轴承起动平均比压为1.5MPa。
4.1.10进油压力
进入瓦块的润滑油压力P,为0.05MPa~0.15MPa。4.1.11供油温度
供入轴承箱的润滑油温度t为35℃～45℃。4.1.12进油温度
进入瓦块的润滑油温度，对直接润滑t,严ts，对没油润滑t-tx。4.1.13排油温度
正带排出轴承箱的润滑油温度t，为50℃～60℃，最高许用排油温度Gp）为70℃。4.2材料的选择
4.2.1推力盘材料
一般用普通碳钢，用铬合金钢易于“拉毛”，不宜采用。4.2.2推力瓦块材料
一般在钢瓦表面浇铸一层轴承合金。带推力载荷起动而无高压顶起时，青铜瓦块由于起动性能较差，一般不宜采用。
4.3润滑油及润滑方式的选择
4.3.1润滑油
通常在选用润滑油时，需同时考虑满足有关径向轴承或其他部件的润滑要求，具体选择可运用润滑油的温粘特性曲线选用合适的润滑油，图5为几种常用润滑油的温粘特性曲线。4.3.2润滑方式
润滑方式常见的有浸油润滑和直接润滑两种见图6，前者润滑油主要由内径供入，通过外径、出口边排至轴承箱，润滑装置较简单，搅动损失大，不宜用于高速，高速宜用直接润滑，它由供油孔分别给各瓦块供给润滑油，油由进口边进入轴承，通过内、外周边和出口边排出，润滑装置较前者复杂些，但能有效地降低搅动损失，在可能条件下尽可能采用直接润滑。8
运动方向、
JB/T 6520—1992
30号透平油
20号透平油
温度℃
常用润滑油的温粘特性曲线
运动方向
“供给润滑油润滑槽
(a)浸油润滑
润滑系统图
供给润滑油
(b)直接润滑
4.4有关限制准则
低速重载推力轴承通常受限于最小油膜厚度，中速、高速和重载时则受限于温度。4.4.1最小许用油膜厚度
润滑槽
JB/T65201992
为了使推力轴承能安全地工作，必须在推力盘和各瓦块间维持一定的最小油膜厚度。当不对中很小时，最小许用油膜厚度Chm）可按B值由图7选取。当不对中较大时，它会使得一些瓦块的油膜厚度减少，而另外一些瓦块的油膜厚度增加，以致一些瓦块过载雨导致过热，这时必须综合考虑由于制造、安装或运行引起的不对中，当缺乏不对中许用值对中时，可取其值为1.5×10**d，按式（6）计算即Cham】=［hm】+1.5×10-4d
又由于润滑油中的污垢微粒会导致表面磨损，因此在选取最小许用油膜厚度时，必须考虑滤网的网目尺寸。
瓦块、推力盘表面粗糙度应当与最小油膜厚度相一致，通常小型轴承瓦块和推力盘表面的粗糙度低于大型轴承的同类零件，表面粗糙度Ra值一般不宜大于最小油膜厚度与不对中许用值之差的1/20。按式(7）计算
(hm—不对中许用值）
Ra值--般可取(0.8～1.6)μm，如轴承起动额繁，宜减小表面粗糙度。14
0. 02 0. 04 0. 06 0. 08 c.10 0. 12 0.14 0. 16瓦块宽度B，m
图？最小许用油膜厚度
4.4.2最高许用温度
瓦块材料的屈服强度取决于温度，在一定的工作状态下，瓦块温度高将导致材料产生变形，因此通常需限定瓦块的最高许用温度。瓦块最高许用温度取决于轴承衬材料，对轴承合金，瓦块最高许用温度（mx】为120°。如需在高温下工作，可采用铝一锡或铜一铅合金材料，铝一锡合金（锡含量约40%）的最高许用温度为150℃～160℃，雨且其耐胶合和杂质污染的能力基本上和轴承合金相同。铜一铅合金最高许用温度达200℃或更高，但要配以萍火的推力盘（硬度约为300HV)和非常好的润滑油过滤装置。采用铜可获得较高的最高许用温度，但由于其起动性能差而不宜采用。又为了使轴承能安全工作，实际上果用的最高许用温度一般比上述值低20%左右，以轴承合金为例，最高许用温度（报警温度）为90℃～95℃，停机温度为100℃～105℃，10
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