水润滑推力轴承与推力盘综合试验台设计

为了综合研究推力盘外特性和推力轴承水膜特性,突破紧凑型大功率湿式电动机的技术瓶颈,保证机组工作时推力盘作辅助叶轮能够同时平衡机组轴向力并提供内循环扬程,设计了水润滑推力轴承与推力盘综合试验台.试验台包含主试验段、轴向力测试单元、传感器单元与控制单元等部分.运用试验台,得到了1 500,2 000,3 000,4 000,5 000和6 000 r/min共6种不同转速工况下推力盘作辅助叶轮的水力性能以及推力轴承的水膜承载力、水膜厚度等特性.基于数值计算方法,对试验台所测水膜厚度进行了仿真验证,结果表明:综合试验台上所测得的数据准确可靠,水润滑推力轴承与推力盘综合试验台的成功搭建,为相关领域内的研究提供理论依据和工程指导有着重要意义.     

排灌泵用水润滑轴承

大型排灌泵的使用情况与其轴承材料关系甚密，国内外对橡胶轴承、碳化钨陶瓷轴承、碳化钛陶瓷轴承、树脂轴承及螺旋槽推力轴承等在水润滑条件下使用的研究试验表明上，上述水润滑轴承在特定条件下均各具有优势和特点，水润滑轴承将是排灌泵用轴承的技术发展方向。     

泵站更新改造推力瓦选用分析

推力轴承是立式泵机组的重要部件，承受机组转动部分的轴向力，常因瓦温过高发生烧损事故，不仅影响机组运行可靠性，而且缩短机组大修周期，降低经济效益。通过分析影响大型立式泵机组电机巴氏合金推力瓦瓦温的几个因素，提出推力瓦荷载分析计算方法，并据此计算出江都二站电机推力瓦单位面积荷载，结合工程实际情况，从而找出江都二站推力瓦瓦温偏高的原因，建议泵站更新改造中推力瓦选用应注意的几个问题，对泵站更新改造和新建泵站具有一定的借鉴作用。     

双向推力轴承支承结构对润滑性能的影响

为分析水泵水轮机双向推力轴承支承结构对润滑性能的影响,建立了推力轴承的三维热弹流动力润滑数学模型,并给出了合理的边界条件. 分别通过有限差分法和大型有限元软件Ansys11.0求解热流体动力润滑模型和瓦块的热弹变形,二者之间的数据传递通过自编接口自动实现. 将文中所建立的计算模型应用于算例分析,得到额定工况下的油膜厚度、油膜压力和瓦块温度分布情况,通过对理论计算结果和试验测量结果对比发现两者吻合较好. 在此基础上分析了3种不同支承结构下的轴承静特性分布和瓦面热弹变形分布趋势.结果表明：选择合理的支承结构将明显提高轴承的润滑性能,条形支承结构和双托盘支承结构的瓦面热弹变形分布比单托盘支承结构更加合理,因此润滑性能要明显优于单托盘支承结构.     

弹性金属塑料瓦在大型水泵机组中的应用分析

金属推力瓦烧损故障在水电站发生较多。在大型泵站也常有发生。弹性金属塑料推力瓦是近年来研制开发的一种新型轴瓦，有效解决了推力瓦烧瓦问题。介绍了江都第四抽水站采用弹性金属塑料推力瓦，成功解决了立式电机巴氏合金推力瓦烧损问题的应用情况，分析了其运行及安装、检修特性。为更好地完善和正确使用塑料推力瓦提供参考。     

推力瓦几何参数对核主泵推力轴承油系统特性的影响

针对某核主泵的双向推力轴承在试验过程中出现上部推力瓦温度过高的问题,在不改变油系统、推力轴承结构尺寸及推力瓦数量的条件下,在推力瓦侧面开设不同尺寸的凹槽以控制瓦间流动.经过多方案优选设计出一种改进型推力瓦,以期通过优化推力瓦几何参数解决上部推力瓦温度过高的问题.基于流场数值模拟方法对油系统瓦间流场进行了深入分析,通过对比改进前后2种瓦的瓦间流动分布定性分析推力瓦几何参数对双向推力轴承油系统流动及冷却性能的影响,表明优化后的改进型推力瓦在相同运行条件下大大减轻了油流对冲及阻塞的现象,消除了不合理的回流,增大了进入流道的冷油流量,从而提高了油系统的冷却效果,使得上部推力瓦温度明显降低并达到了设计要求.同时证明了推力瓦几何参数是影响推力轴承油系统特性的重要因素.研究结果能为探究推力瓦几何参数对油系统特性的影响,以及类似轴承系统的推力瓦几何参数优化提供参考.     

采用TYG推力轴承的同步电动机在抽水站中的应用

淮安第一抽水站在加固改造工程中选用了配置新式推力轴承(TYG)的同步电动机。该同步电动机组具有整件发运安装、安装难度小、周期短、免维护等优点。通过长时间运行，机组运行平稳，各项指标优于改造前的老式机组。文章简要地介绍了这种电动机的特点和应用前景。     

大型立式水泵机组推力瓦性能分析及改进设计

分析了大型立式水泵机组中主电动机推力瓦的性能,以此来阐明江都水利枢纽第四泵站主电动机巴氏合金推力瓦的烧损故障原因.结合机组本身的实际情况,采用弹性金属塑料瓦替代巴氏合金瓦,对电机推力瓦进行改进设计.根据弹性金属塑料瓦的实际应用情况,通过与巴氏合金瓦进行比较分析,提出了弹性金属塑料瓦的优点及其使用注意事项.实践证明：改进设计后,在瓦面质量合格的情况下,机组运行稳定,瓦温保持在30℃左右（此时冷却水温度为20℃左右）;该站首台使用塑料瓦的7号机组已安全运行20 000 h以上,瓦面平均磨损量小于0.05 mm,基本上消除了出现烧瓦故障的可能性.     

高速圆形可倾瓦推力轴承的润滑性能

考虑离心力影响，采用有限元法，对高速重载设备中所应用的圆形可倾瓦推力轴承的润滑性能问题进行了热弹流分析。通过软件程序模拟出不同工况下高速圆形可倾瓦推力轴承瓦面的油膜形状分布、油膜压力分布及油膜温度分布及功率损耗、流量等参数，并与不考虑离心力时的数据进行了比较，得出离心力对高速圆形可倾瓦推力轴承的润滑性能的影响不能忽略的结论。     

离心泵结构对大中型电动机窜轴的影响

针对具有滑动轴承结构型式的大中型电动机出现窜轴以致轴承温升过程高而不能正常运行的问题，通过现场试验研究和理论分析，认为是由于单涡室 泵在偏离设计工况下运行形成径向力，造成泵轴弯曲变形，以及使用的尼龙柱销联轴器无法补偿偏心等因素所致，建议大型离心泵采用双涡室结构和选用弹性圈柱销联轴器，可避免电动机转子的轴向窜动。     

大型立式泵机组碟簧支撑圆形瓦推力滑动轴承研究

目前我国大型立式泵机组几乎都采用刚性支撑的扇形可倾瓦推力滑动轴承,它们在开停机、正常和异常工况下的运转性能、检修维护等方面都存在诸多弊病,易出现烧瓦事故等。本文详细介绍了一种碟形弹簧支撑圆形瓦的新型推力滑动轴承,它来自目前世界上最著名的德国RENK公司技术,经引进、消化、吸收和再创新后得到。分析了这种轴承的结构、工作原理及其关键部件,如碟形弹簧、圆形推力瓦、导瓦间隙微调装置、新型绝缘装置、推力头与转轴涨紧消隙装置等。静态和动态性能分析表明,这种轴承运行时均载性好,抗冲击、吸振性能好;安装调试和维修方便,运行可靠性高,适合在我国大中型立式水泵机组中推广采用。     

加大叶轮后密封环平衡轴向力的理论分析

轴向力一直是人们研究和关注的问题，国内外研究人员提出了许多平衡水泵轴向力的方法。文章从理论上证明了加大后密封环平衡轴向力的原理，并用文献[7]的实验结果得以验证，该方法简单易行，可实现水泵在负轴向力下工作。     

大型水泵机组的维修性

大型水泵机组的维修性直接影响维修时间、维修质量和维修费用．确定了水泵机组维修性的五要素：维修对象，规定条件，规定程序和方法，规定时间，规定功能；明确了开展水泵机组维修性研究的必要性．调查了大型水泵机组的常见故障，分析了水泵机组维修性的影响因素，比较了不同结构形式水泵机组维修性特点，提出了提高水泵机组维修性的措施．结果表明：电机推力瓦烧损、水泵导轴承失效和水泵汽蚀是大型水泵机组的主要故障形式和具体维修对象；立式半井筒式机组具有较好的维修性．     

叶轮背叶片对离心泵轴向力影响的试验及分析

为了研究叶轮背叶片对离心泵轴向力特性的影响规律,以降速后的IS80-50-315型离心泵为研究对象,通过改变背叶片的宽度和数目,共设计出13种叶轮背叶片方案,并经过试验测试获得背叶片宽度和数目对泵性能、泵腔内液体压力及轴向力的影响规律.研究表明,当背叶片数目不变时,随着背叶片宽度的增大,试验泵的扬程和轴功率均增大,泵的效率逐渐降低;当背叶片宽度和数目增大到一定值时,轴向力的方向会发生改变,这将影响整机运行的稳定性.从平衡离心泵轴向力的角度出发,分析得出背叶片宽度t=3.5 mm、数目Z=5为最佳方案,此时轴向力方向为正、变化幅度较小.对比分析3种背叶片数目下,背叶片端部和泵盖的间隙δ与轴向力系数c_F关系曲线,得出间隙δ越小,背叶片平衡轴向力效果越显著.该研究成果为工程实践中背叶片的设计提供了理论依据.     

新型轴向力平衡装置轴向力的计算

介绍了一种新型轴向力平衡装置及其平衡原理,并分析计算了装有这种平衡装置的多级泵在工作过程中末级叶轮所受的轴向力。推导出该平衡装置在设计工况下实现无轴向力工作应满足的条件,并将轴向力平衡装置应用于生产中。     

矿用高速抢险泵推力盘作辅助叶轮的试验

为了获得矿用高速抢险泵中推力盘作辅助叶轮的水力特性,搭建了多功能推力盘实验台,通过试验方法研究了推力盘作辅助叶轮不同转速、温度、出口情况下的水力性能和抗汽蚀性能.试验结果表明:区别于传统离心泵,转速变化定律对推力盘作辅助叶轮产生的扬程不适用,转速越高,扬程系数取值越小.推力盘作辅助叶轮的流量范围与自身结构特性相关,与转速没有明显关系.6种转速下,随着流量增大,扬程不断降低,最大和最小扬程分别为19.64 m和2.62 m;机组效率曲线先增大再降低,最高机组效率为6.5%;功率曲线则缓慢降低.随着转速提高,推力盘作辅助叶轮流量覆盖范围有轻微增大;相同流量点下,扬程和功率数值都有提高.抗汽蚀性能方面,不同转速下,温度对推力盘作辅助叶轮汽蚀性能影响不同;不同流量下,小流量工况下推力盘作辅助叶轮抗汽蚀性能优于大流量工况.     

螺旋离心泵轴向力的数值计算与分析

针对螺旋离心泵轴向力求解时,数学模型建立和方程难以封闭等问题,为了实现螺旋离心泵轴向力的定量求解,研究其轴向力受介质的影响和随介质的变化规律,以150×100LN-32型螺旋离心泵为研究对象,选用清水和两相流含沙水作为介质,应用计算流体力学软件Fluent,建立相对坐标系下的时均连续方程及Navier-Stocks方程,并采用标准k-ε方程湍流模型和SIM-PLE算法进行数值模拟,得到螺旋离心泵内流场的压力分布后计算出轴向力,从而避开了单纯数学上定量求解螺旋离心泵轴向力的许多难题.在此前提下,通过研究在固液两相流介质中,颗粒体积分数、颗粒直径及不同的流量对轴向力的影响和变化规律,结果表明：螺旋离心泵的轴向力随两相流介质体积分数的增大而增大;随流量和颗粒粒径的增大反而减小.该结论对于提高螺旋离心泵的稳定性和延长其使用寿命具有重要意义.     

深井泵的研究现状与发展趋势

简要回顾了深井泵的发展历史.针对深井泵的研究情况,分别从其结构演变、水力设计方法、轴向力平衡方法等方面进行了较为详细的介绍.通过分析国内外深井泵的研究现状,指出了格兰富公司生产的冲压不锈钢井泵是具有广阔发展前途的产品,而采用专利技术＂一种叶轮自身平衡轴向力的多级离心泵＂生产的新型井泵代表了深井泵一个更新换代的优秀品种.同时指出利用数值模拟来进行平衡轴向力研究是一种有效的方法.