Глава четвертая
Подшипники
§ 19. Опорные подшипники
В описываемой серии турбин ЛМЗ применяются два типа опорных подшипников (вкладышей) :
- обычные опорные подшипники;
- комбинированные опорно-упорные подшипники (см. § 20).
Перечень типоразмеров и место применения различных опорных подшипников в турбинах серии высокого давления указаны в табл. 11.
Типовая конструкция обычного опорного подшипника показана на фиг. 13. Чугунный с баббитовой заливкой подшипник состоит из двух половин, связанных между собой болтами и «замком», препятствующим поперечному перемещению верхней половины подшипника относительно нижней.
Вкладыш удерживается от вращения и сдвига в продольном направлении (по оси) стопорной пластиной 7, вложенной в специальное гнездо в корпусе подшипника.
Подшипники предназначены для работы исключительно в условиях жидкостного трения.
Масло для смазки и охлаждения подается под давлением 0,4—0,5 ати при температуре 40—45° С через нижнюю половину подшипника около горизонтального разъема так, чтобы захваченное вращением вала, оно сначала прошло между валом и верхней половиной и затем между валом и нижней половиной вкладыша. В нижней половине вкладыша на поверхности баббита не допускаются неровности или канавки.
В верхней половине подшипника для уменьшения потерь трения и облегчения циркуляции масла сделано углубление, расширяющееся с обеих сторон у разъема для того, чтобы обеспечить распределение масла по всей длине подшипника.
Масло вытекает с обоих торцов подшипника через зазоры вокруг шейки ротора, собирается в корпусе подшипника и возвращается в масляный бак по сливному маслопроводу.
Таблица 11
Типоразмеры и место применений опорных подшипников турбин новой серии
Со стороны подшипника, обращенной к цилиндру, расположено уплотнение, для предотвращения выбивания масла из корпуса подшипника.
У опорных подшипников, расположенных возле гибких муфт, нуждающихся в подводе смазки, у разъема подшипника со стороны муфты делается сквозная небольшая канавка для того, чтобы струя выходящего из нее масла попадала в специальную захватывающую выточку на торне муфты (фиг. 18).
Количество подаваемою на подшипник масла дозируется с помощью отверстия в диафрагме 4 таким образом, чтобы нагрев его (разница между температурой выходящего и поступающего масла) не превышал 12—15° С.
Диафрагма располагается под установочной подушкой 2 вкладыша. При сборке следует обращать внимание на то, чтобы отверстие диафрагмы не было перекрыто прокладками 3 (см. ниже).
Для правильной радиальной установки вкладыша в расточке корпуса подшипника (и тем самым — для центровки вала в радиальном направлении) служат четыре установочных подушки 2 (три в нижней половине вкладыша, одна в верхней). Между подушками и вкладышем прокладываются тонкие стальные прокладки 3, подбором которых и достигается необходимое радиальное положение вкладыша. Не допускается применение. большого числа тонких прокладок, а также прокладок не из стали.
Если во время центровок под подушки было положено несколько прокладок, то перед закрытием подшипника пакет прокладок заменяется двумя-тремя прокладками той же. общей толщины, причем наиболее топкая прокладка не должна быть менее 0,5 мм.
Требования относительно материала, количества и толщины прокладок объясняются тем, что в случае вибрации ротора прокладки могут сплющиться, разрушиться и выпасть из-под подушек или же, переместившись, перекрыть отверстие для подвода масла в диафрагме.
Вкладыш должен быть плотно пригнан к расточке корпуса подшипника. Для этого необходимо, чтобы три подушки нижней половины вкладыша одновременно касались расточки корпуса подшипника, а подушка верхней половины была прижата крышкой корпуса подшипника. Необходимо при сборке убедиться, что нижняя половина вкладыша действительно лежит на трех подушках.
Можно обеспечить плотную посадку вкладыша в расточке корпуса подшипника следующим приемом. Убедившись в одновременном касании трех подушек, толщину прокладок под нижней подушкой уменьшают на 0,05—0,07 мм, вследствие чего вкладыш будет надежно оперт на двух боковых подушках, а нижняя подушка коснется расточки корпуса подшипника после нагружения вкладыша весом вала и обжатия крышки корпуса подшипника.
Не допускается уменьшение толщины прокладок под нижней подушкой больше, чем на указанную величину 0,05—0,07 мм, так как в противном случае при нагружении вкладыша и обжатии крышки вкладыш под давлением боковых колодок может получить деформацию.
Крышка корпуса подшипника ставится по отношению к вкладышу с натягом 0,15— 0,20 мм. Необходимая для этого толщина прокладок под верхней подушкой вкладыша определяется с помощью обжатия крышкой свинцовых проволок, подкладываемых на разъем корпуса подшипника возле вкладыша и на верхнюю подушку. По разнице в толщине проволочек на разъеме и на подушке, сплющенных в результате обжатия, оценивают необходимое изменение толщин прокладок под верхней подушкой для достижения вышеуказанною натяга.
Важнейшими условиями для нормальной работы опорных подшипников являются: соблюдение правильных зазоров между валом и вкладышами и надлежащие форма и состояние опорной поверхности (баббитовой заливки).
Для подшипников турбин новой серии ЛМЗ принята «овальная» форма расточки, характеризуемая тем, что зазоры с боков между валом и баббитовой заливкой (по горизонтальной оси) примерно в два раза больше, чем зазор вверху (по вертикальной оси). При этом поверхности верхней и нижней половин вкладыша должны быть строго цилиндрическими, полученными только путем точения, без всякой пришабровки к поверхности вала по дуге С0°, как это практиковалось ранее на турбинах нормальных параметров.
Для соблюдения вышеуказанных требований обработку вкладышей после заливки необходимо производить следующим образом:
- После заливки обеих половин вкладыша их пригоняют по стыку до плотного прилегания во внутренней плоскости «замка», совпадающей с разъемом. Внешние части «замка» имеют зазор около 1 мм между нижней и верхней половинами вкладыша.
- В разъем между половинами вкладыша ставят прокладки из калиброванной стали толщиной h (табл. 12). Прокладки не должны иметь заусенцев по краям.
- Собранный с прокладками вкладыш центруют на станке таким образом, чтобы ось расточки совпала с осью вкладыша, собранного без прокладок. Для этого необходимо, чтобы ось расточки проходила по середине толщины прокладки.
- Производится расточка вкладыша по диаметру D1 (табл. 12) с тем, чтобы после удаления прокладок зазор вверху составлял а, а зазор с боков по b на сторону.
- Чистовую обработку поверхности следует производить резцом с радиусом закругления около 4 мм. Режущая кромка резца нс должна иметь заусенцев. При последнем проходе надо снимать слой баббита толщиной не более 0,5 мм при подаче резца 0,1 мм за оборот и скорости вращения около 30—40 об/мин.
Таблица 12
Диаметр расточки, боковые и верхние зазоры и толщина прокладок овальных вкладышей
Отверстие вкладыша, обработанною указанным путем, после удаления прокладок принимает правильную овальную форму, обеспечивающую требуемый зазор по всей окружности вала. Поверхность баббита не нуждается более в шабровке, за исключением тех случаев, когда необходимо исправить поверхность у концов вкладыша, если вал не лежит по всей длине шейки. Последний недостаток исключается, если вкладыш правильно установлен на станке и ось расточки совпадает с осью цилиндрической поверхности, по которой должны быть обработаны опорные подушки.
Фиг. 14. Скоба для проверки положения вкладыша
Заливка вкладыша производится баббитом марки Б-83 следующего состава: 11—12% сурьмы; 5—6% меди, остальное — олово. Общее количество примесей — менее 0,3%; количество каждой примеси в отдельности — менее 0,1%, причем свинца — до 0,3%.
В целях экономии дефицитного баббита марки Б-83 завод разрешает производить заливку верхних половин вкладышей баббитом марки Б-16, состоящим из 15—16,5% сурьмы, 2,5—3% меди, 15—16% олова, остальное — свинец. Количество каждой примеси в отдельности — менее 0,1%; содержание олова не должно превышать содержания сурьмы.
Для контроля износа вкладышей применяются скобы (фиг. 14), которые устанавливаются во время ревизии на нижней половине корпуса подшипника. Зазор между шейкой ротора и выступом скобы набивается на скобе при окончательной сборке турбины. По изменению зазора в эксплуатации можно судить об износе баббитовой заливки вкладыша, если нет набоя у подушек или у прокладок под полушками.
