نحوه انتخاب بلبرینگ ژورنال پد کج کمپرسور برای توربوماشین

اصل طراحی و عملکرد

A یاتاقان ژورنال پد کج کمپرسور شامل چندین پد منفرد است که در اطراف سطح ژورنال (شفت) مرتب شده اند. هر پد بر روی یک محور نصب شده است که به آن اجازه می دهد آزادانه کج شود و یک هندسه گوه همگرا ایجاد می کند که با چرخش شفت فشار هیدرودینامیکی ایجاد می کند. این فشار شفت را روی یک لایه نازک روغن بدون تماس فلز با فلز پشتیبانی می کند. عمل کج کردن بسیار مهم است - به هر لنت اجازه می دهد تا با تغییرات بار، سرعت و دما سازگار شود و ضخامت لایه روغن بهینه را در طیف گسترده ای از شرایط کاری حفظ کند. تعداد پدها معمولاً از چهار تا شش متغیر است و طرح‌های پنج‌گانه بهترین ترکیب ظرفیت بار و پایداری را برای اکثر کاربردهای کمپرسور ارائه می‌دهند. پیکربندی محوری - بار بین لنت ها (LBP) یا بار روی پد (LOP) - پاسخ دینامیکی یاتاقان را تعیین می کند و بر اساس تحلیل روتور انتخاب می شود.

تنظیمات پد و انواع محوری

پیکربندی لنت ها و محورها به طور قابل توجهی بر عملکرد بلبرینگ تأثیر می گذارد. یاتاقان‌های Load Between Pads (LBP) بردار بار را بین دو لنت مجاور قرار می‌دهند و میرایی و پایداری بالاتری را فراهم می‌کنند - رایج‌ترین پیکربندی برای کمپرسورها. بلبرینگ‌های Load On Pad (LOP) بار را با محور یک لنت منفرد تراز می‌کنند و ویژگی‌های سفتی و میرایی متفاوتی را ارائه می‌دهند که ممکن است برای طراحی‌های خاص روتور ترجیح داده شود. تعداد لنت‌ها بر پایداری تأثیر می‌گذارد: یاتاقان‌های چهار پد برای سرعت‌های متوسط ​​مناسب هستند، یاتاقان‌های پنج پد بهترین عملکرد همه جانبه را ارائه می‌دهند و یاتاقان‌های شش پد حداکثر پایداری را برای برنامه‌های با سرعت بسیار بالا یا بارگذاری بالا ارائه می‌دهند. پیش بارگذاری لنت - انحراف مرکز لنت نسبت به مرکز یاتاقان - یکی دیگر از پارامترهای طراحی است که بر ضخامت لایه روغن و سفتی بلبرینگ تأثیر می گذارد.

مواد و دقت ساخت

عملکرد و قابلیت اطمینان یاتاقان های ژورنال پد کج کمپرسور به شدت به انتخاب مواد و دقت ساخت بستگی دارد. محفظه یاتاقان معمولاً از فولاد یا چدن ماشینکاری می شود که استحکام ساختاری و پایداری ابعادی را فراهم می کند. لنت ها خود از یک پشتی فولادی یا برنزی با روکش فلزی سفید (بابیت) تشکیل شده اند - لایه بابیت سطح باربر واقعی را فراهم می کند و قابلیت جاسازی و سازگاری عالی را برای انطباق با ناهماهنگی جزئی شفت ارائه می دهد. یاتاقان‌های پیشرفته ممکن است از مواد پلیمری یا پد کامپوزیت برای بهبود عملکرد حرارتی یا مقاومت شیمیایی استفاده کنند. برای دستیابی به تلورانس های اندازه گیری شده در میکرون، تولید نیاز به سنگ زنی و حفاری دقیق دارد - برای اطمینان از ضخامت لایه روغن ثابت، گردی سوراخ پد باید در 0.005 میلی متر باشد. پوشش سطح لایه بابیت معمولاً 0.4 میکرومتر Ra یا بهتر است.

مزایای استفاده از کمپرسور

بلبرینگ های ژورنال پد کج مزایای متمایز نسبت به یاتاقان های هندسی ثابت در کاربردهای کمپرسور دارند. لنت‌های خود تراز، چرخش روغن و شلاق روغن را از بین می‌برند - پدیده‌های بی‌ثبات‌کننده‌ای که می‌توانند باعث ایجاد لرزش شدید در یاتاقان‌های آستین ثابت در سرعت‌های بالا شوند. یاتاقان ها میرایی بالایی دارند، دامنه ارتعاش روتور را کاهش می دهند و قابلیت اطمینان کلی کمپرسور را بهبود می بخشند. آنها ناهماهنگی شفت و رشد حرارتی را بهتر از یاتاقان های ثابت تطبیق می دهند و عمر یاتاقان را افزایش می دهند. فیلم روغن هیدرودینامیک ظرفیت بارگذاری عالی با اصطکاک کم را فراهم می کند - ضریب اصطکاک معمولاً از 0.001 تا 0.005 متغیر است. این یاتاقان ها همچنین از سرعت شفت بیش از 100 متر بر ثانیه پشتیبانی می کنند که آنها را برای کمپرسورهای با بالاترین سرعت مورد استفاده در کاربردهای نفت و گاز، پتروشیمی و تولید برق مناسب می کند.

محیط های کاربردی

چک لیست انتخاب

ملاحظات نصب و عملیات

نصب صحیح یاتاقان های ژورنال پد کج کمپرسور برای دستیابی به عملکرد و قابلیت اطمینان طراحی ضروری است. محفظه یاتاقان باید دقیقاً با خط مرکزی شفت هماهنگ باشد - ناهماهنگی حتی 0.05 میلی متر می تواند باعث بارگذاری ناهموار لنت و سایش زودرس شود. فاصله یاتاقان ها باید با استفاده از پلاستیک یا اندازه گیری مستقیم، معمولاً 0.001-0.002 میلی متر در هر میلی متر قطر شفت تأیید شود. تامین روغن کاری حیاتی است - دما و فشار روغن باید در محدوده های مشخص شده حفظ شود تا از تشکیل لایه روغن کافی اطمینان حاصل شود. راه اندازی نیاز به نظارت دقیق دارد: یاتاقان باید قبل از رسیدن به سرعت کامل عملیات، بالابر هیدرودینامیکی ایجاد کند. مانیتورینگ ارتعاش با استفاده از پروب های مجاورت، نشانه ای در زمان واقعی از وضعیت یاتاقان و پایداری روتور ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل روغن منظم، سایش یاتاقان را از طریق شمارش ذرات و تجزیه و تحلیل طیف سنجی تشخیص می دهد.