小型水轮机橡胶轴承改造为油轴承及性能分析

摘要

青海省同仁县多哇电站建于多泥沙的隆务河上，机组采用水润滑橡胶轴承，因无法获取清洁水源作为润滑水，机组转动部件运行摆度加大，橡胶瓦快速磨损导致转轮室间隙非正常扩大，机组效率剧减乃至带不上负荷。为解决多哇电站的问题，在原有水轮机顶盖狭小的空间内，将水润滑橡胶轴承改造为稀油润滑轴承。 在该项改造课题中，主要及解决的关键性问题是：将原有的水润滑橡胶轴承改造为稀油润滑轴承及改造后轴承的性能分析；解决主轴密封问题；水轮机顶盖引流问题。 通过上述工作取得的主要成果为： 1、应用MATLAB软件对改造后的轴承进行工作特性分析，其工作特性曲线和经典结论中的关系曲线比较一致，各性能参数计算较为合理。说明本论文采取的计算思路与编程算法是合理可靠的； 2、通过计算稀油润滑轴承的承载力是原水润滑轴承承载力的5.3倍，达到了预期效果，完全满足工程所需。

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第1章绪论

1.1引言

1.2本课题的研究现状

1.3研究本课题的意义

1.4本课题所研究的主要内容、解决的关键性问题及创新点

第2章水轮机橡胶轴承改造为油轴承的途径研究

2.1机组不能正常发电的原因分析

2.2水润滑轴承改造需要解决的几个关键问题

2.3本课题的改造方案

2.4明槽轴流定浆式机组的改造设想

2.5本课题中水润滑橡胶轴径向力的计算

第3章雷诺方程在轴承中的求解

3.1关于雷诺方程的求解

3.2差分法求解雷诺方程

3.2.1雷诺方程无量纲形式及边界条件

3.2.2雷诺方程的差分方程

3.3油膜压强与承载力的计算

3.4润滑油流量的计算

3.5轴承摩擦功率与粘性耗散功率的计算

第4章基于MATLAB软件对油轴承进行工作特性研究

4.1二维雷诺方程的无量化

4.2差分法求解二维雷诺方程的原理

4.2.1求解区域离散化

4.2.2偏微分方程的离散化

4.2.3逐点松弛迭代法

4.2.4收敛准则

4.2.5雷诺边界条件的引入

4.3径向滑动轴承无量纲雷诺方程的求解

4.3.1无量纲雷诺方程的求解过程

4.3.2径向滑动轴承无量纲油膜压力分布

4.3.3润滑油在间隙中的压力分布、速度分布

4.3.4结果分析

4.4径向滑动轴承工作特性分析

4.4.1无量纲油膜合力的计算与分析

4.4.2偏位角的计算与分析

4.4.3无量纲润滑油量的计算与分析

4.4.4无量纲摩擦力的计算与分析

4.4.5润滑油温升

结论

参考文献

致谢

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