核主泵电机轴承润滑故障分析

调查了核主泵电机轴承结构及材质。分析了核主泵电机在用润滑油的理化指标、元素含量及磨损颗粒，探讨了核主泵电机滑润油铅含量偏高的原因。结果表明：在本案例中，核主泵电机润滑油铅含量升高与润滑油本身以及电机轴承的机械磨损无关，可能来源于电化学腐蚀电机轴承或者由于加油工艺偏离，换热器、密封等破损导致的外界污染。     

主泵推力轴承失电惰转失效分析及改进研究

主泵失电惰转对核电站的安全、可靠运行至关重要。文中介绍了轴封型主泵推力轴承的结构特点及工作原理,分析了主泵失电惰转工况推力轴承失效的故障原因和机理,基于轴承故障原因及滑动轴承Stribeck特性曲线,提出了提高推力轴承失电惰转工况运行可靠性的改进措施。综合比较后选择轴承结构设计优化方案进行了试验验证,结果表明改进后的推力轴承满足主泵失电惰转要求。     

基于灰色预测理论和最优置信限法的核主泵机械密封可靠性分析北大核心CSCD

为了解决无失效数据情形下核主泵机械密封的可靠度评估问题,分析了大亚湾核主泵机械密封的运行数据,确定了其可靠度分布;利用MATLAB求取了定时截尾时间,建立了结合灰色预测理论和最优置信限法的可靠度分析模型;预测了无失效数据下核主泵机械密封的可靠度。研究表明:所建模型可以有效评估核主泵机械密封的可靠度,且在同等的置信水平下,形状参数范围已知时计算出的可靠度与真实值之间的相对误差较形状参数未知时降低10%。研究成果对无失效数据下核主泵机械密封的可靠性分析具有指导意义。     

某核电主泵惰转期间推力轴承承载能力研究

基于雷诺润滑理论对某核电主泵推力轴承进行了数学建模,采用有限差分法求解并编制了数值计算程序。基于水推力分析,得到了该核主泵轴向力随转速的变化规律。利用程序对该核主泵惰转期间推力轴承的动态承载能力进行了分析,得到了惰转过程中最小油膜厚度、最高温度等参量的变化情况,为研究该主泵能否安全惰转提供了参考。     

核主泵机械密封可靠性Bayes分析的适应性

机械密封的可靠性对核主泵的安全稳定运行具有重要影响。为解决无失效数据情形下核主泵机械密封的可靠度评估问题,分析大亚湾核主泵机械密封的运行数据,确定其可靠度分布,建立结合Bayes理论的可靠性分析模型,利用Monte Carlo法从确定的可靠度分布中仿真出无失效数据,探讨无失效数据场合下,先验分布为Beta分布时,分组数c的取值对E-Bayes估计与多层Bayes估计精度的影响。研究表明：分组数c<8时,优先选择多层Bayes估计;c>8,优先选择E-Bayes估计,c=8时,2种方法的平均相对误差均达到较低水平且多层Bayes估计更低一些。研究成果对无失效数据场合下基于Bayes理论的核主泵机械密封可靠性分析具有指导意义。     

核主泵无顶油惰转推力轴承磨损研究

本文介绍了核主泵在无高压油顶起推力轴承推力瓦的工况下,惰转停机过程推力轴承的磨损规律研究。基于雷诺方程分析,推力轴承流体动压润滑的油膜压力及油膜厚度变化规律,惰转停机过程分为流体动压润滑阶段、不连续流体动压润滑阶段和边界润滑阶段。核电厂全厂断电(SBO)工况下,核主泵无高压油轴承顶起系统对于选用传统的金属材料摩擦副推力轴承会有较大磨损概率,因此应采取必要措施确保核电站的运行经济性和可靠性。本文提出了轴封式核主泵用油润滑双向推力轴承所采用的新型自润滑复合材料摩擦副,从根本上解决SBO工况下推力轴承摩擦副的磨损,停机后可以再次启动核主泵并稳定运行。     

浅谈轴封型核主泵轴封注入水系统

简单介绍了轴封型核主泵轴封注入水系统,该核主泵为立式、单级、单吸、高转动惯量和四轴承结构形式的轴封泵,轴封采用三级动压型密封加氮气能动停车密封组成。该结构形式主泵拥有大量的工程运行经验,其轴封注入水系统也在工程实践中得到不断完善改进,具有极高的可靠性。     

核主泵叶轮数控加工轨迹与应力腐蚀关系研究

核主泵叶轮是核主泵中最为关键的部件之一,在工作中易发生应力腐蚀现象并产生裂纹而影响核主泵的安全性。介绍了以最易发生腐蚀开裂的核主泵叶轮根部为研究对象,采用典型的数控加工轨迹加工叶轮根部区域以及采用U型弯件试样进行应力腐蚀试验,探究了不同加工轨迹与应力腐蚀裂纹的影响规律,为核主泵叶轮数控加工轨迹规划的优化提供技术依据。     

基于正交试验的核主泵水导轴承润滑特性分析

为了更加准确地分析核主泵水导轴承性能,提高轴系设计的可靠性及其泵机组的安全稳定性,基于有限差分方法求解Reynolds方程,建立水导轴承的流体动力润滑仿真模型。采用正交试验方法完成以偏心率、半径间隙、长径比和转速为优化参数,以轴承承载力、功率损耗、最大液膜压力和最小液膜厚度为轴承性能指标的试验设计。通过极差分析得到各参数对水导轴承各性能影响的主次顺序和一组最优参数组合。结果表明:影响轴承承载力和功率损耗最显著的因素是转速,影响最小液膜厚度和最大液膜压力最显著的因素是偏心率。在满足多目标性能最优的条件下,综合分析该核主泵水导轴承最优设计参数组合为偏心率取0.6、半径间隙取0.3 mm、长径比取1和转速取1500 r/min。     

基于电机电流信号的滑动轴承摩擦状态监测研究

为有效预防滑动轴承的磨损失效,对滑动轴承的摩擦状态监测进行了研究。介绍了通过对电机电流信号进行经验模态分解、谱峭度分析,从而对滑动轴承摩擦状态进行监测的具体方法。同时介绍了油膜压降法试验原理,进行了油膜压降法试验,对试验结果进行了分析,并进行了镜像表面观察。通过对比确认,基于电机电流信号分析得到的滑动轴承摩擦情况与通过油膜压降法试验得到的结果基本一致,验证了基于电机电流信号进行滑动轴承摩擦状态监测的有效性。     

大型低扬程水泵机组主要失效模式及其判别标准

大型水泵机组是大型泵站的关键设备。为了掌握机组的可靠耐久性,对机组故障进行了统计分析,遴选出机组关键易损部件:水泵导轴承、叶轮叶片、电机定子、电机推力轴承;确定主要失效模式:水泵导轴承磨损,叶片汽蚀、断裂,电机定子绝缘老化和推力轴承烧损。分析确定了各易损部件主要失效模式的失效判别标准。本文成果对提高大型水泵机组可靠耐久性,指导泵站维护管理,合理确定机组大修周期有重要意义。     

核电站低压安注泵轴-散热器-轴承系统的热平衡分析

为保证核泵轴承安全可靠地工作,泵转子与轴承之间的转轴上设置有散热器,以降低轴承的工作温度。采用局部热平衡计算方法,建立了核泵轴-散热器-轴承系统的热计算模型。采用VC语言编制了计算程序,对轴-散热器-轴承系统进行了热平衡计算,获得了温度沿转轴的分布,分析了散热器结构对轴承工作温度的影响。计算结果表明,在轴-散热器-轴承系统中,散热器对轴向传热量影响较大,但设置轴上的散热器对轴承工作区温度下降不显著。为更大程度地降低轴承工作温度、提高可靠性,还需要强化电机支架的换热能力,通过强制风冷来实现降温。     

燃油泵滑动轴承浮动特性影响因素分析

燃油泵滑动轴承的浮动特性直接影响燃油泵的容积效率,针对现有某型号用燃油泵滑动轴承在浮动过程中存在的偏磨现象,通过卸荷槽、引油孔、负载压力、滑动轴承内孔等对滑动轴承浮动特性的影响进行理论及多维度批量仿真分析.结果 表明,卸荷槽及滑动轴承内孔直径在不同配置条件下对滑动轴承的浮动特性影响较小;引油孔的位置位于节圆附近较为合适...     

基于因素分离法的脂润滑深沟球轴承摩擦研究*

滚动轴承的摩擦是在一个复杂的系统中由多种因素共同作用而产生的。为研究轴承中各类摩擦副的摩擦占总摩擦的比重,以矿山带式运输机托辊常用的6204脂润滑深沟球轴承为例,分析脂润滑深沟球轴承摩擦阻力的主要来源,将轴承摩擦分为滚动摩擦、滑动摩擦、黏性摩擦以及密封摩擦,用因素分离法分别开展同批次6204脂润滑深沟球轴承的带密封、无密封、无润滑以及微润滑条件下的摩擦实验,通过逐次剥离部分因素分析各摩擦分量对摩擦总量的影响。实验结果表明：在实验的载荷和转速条件下,密封摩擦占轴承全部摩擦的5%~18%,黏性摩擦占无密封轴承总摩擦的64%~85%;除去这些黏性摩擦之外,滑动摩擦也是滚动轴承摩擦中的重要分量。     

Investigation of the physical mechanisms in rolling bearings during the passage of electric current

With the increasing use of frequency converters as control units for electric motors, bearing failures caused by the passage of electric current through the bearings are more common. This paper discusses the most relevant parasitic current loops in frequency converter‐driven motors that can lead to damage of bearing raceways or deterioration of lubricants. Electrical stray capacitances, which are inevitably present in any electric motor, in combination with the high‐frequency components of the drive voltages, have been identified as the source of electric discharge machining (EDM) currents. Based on an EDM equivalent electric circuit, the passage of electric current through the rolling contact of a bearing is simulated. A set‐up is introduced to initiate EDM processes in bearings under well‐controlled electrical and mechanical conditions. The effect of EDM currents on bearing elements in the presence of different lubricants is studied. Initial results are presented.     

The use of sintered metal bearings for high sliding velocities

Results of investigations are discussed concerning the friction and wear behaviour of sliding bearings made by powder metallurgy. The aim of the work was to extend the use of such bearings up to speeds of 12 m/s. From the results obtained, selection guidelines were deduced for the practical use of such bearings under static and dynamic load and compiled in tables for the user. In addition to tribological investigations with conventional sintered bearings, the influence of changed geometry of the bearing bore on the running behaviour of such bearings was also studied, paying attention to the technological production variants. Using this design of bearings it is the aim of the work to create improved preconditions for the generation of partial hydrodynamic load-carrying portions, so decreasing the bearing temperature and, in turn, an increasing fatigue life and reliability. Furthermore, a measuring arrangement is introduced to determine the pressure in the lubrication gap. The measuring principle was evaluated by determining the pressure patterns of massive sliding bearings and comparing them with calculated pressure values. First results of measurements of the pressure build-up in conventional sintered bearings are discussed.     

立式水润滑可倾瓦轴承-转子试验台设计*

第三代压水堆核电站中广泛采用的立式水润滑轴承技术是制约我国核电发展的关键点之一,因此建立立式轴承试验台进行相关试验有重要的工程价值。提出一种包含加载激励约束系统、供水密封系统、测量系统的立式水润滑可倾瓦轴承试验台设计方案;通过比较卧式轴承试验台和立式轴承试验台在加载时对于轴承约束的不同,给出适合立式轴承试验台的浮动轴承约束机构方案;按照相似准则对AP1000核主泵立式水润滑可倾瓦轴承进行缩比设计,在满足Summerfeld数、宽径比和间隙比要求的条件下,设计出适合试验研究的轴承试件。试验结果显示：研制的立式四瓦可倾瓦水润滑轴承试验台,能够实现试验轴承在不同转速和加载、激励工况下瓦面温度、供水压力、静载荷、水膜脉动压力、转轴涡动等的测量,运转状态稳定,可以满足立式水润滑可倾瓦轴承动静特性的研究要求。     

Modifying a plate-type pneumatic motor to operate on compressed air without the spraying of lubricant

We examine the possibility of making a plate-type pneumatic motor operate on compressed air without the spraying of lubricant. Based on an original mathematical model of a pneumatic motor, the loads and speeds in the main friction units (the rotor bearings and plates) upon interaction with the stator and rotor grooves are determined. The obtained data allow a logical approach to selecting bearings and polymer composite materials for plates that ensure operation under dry friction conditions, with friction and resource losses no worse than those of similar pneumatic motors with lubricants.     

基于FLUENT的径向滑动轴承紊流润滑特性研究*

为研究计入黏温效应的径向滑动轴承紊流润滑特性,以某汽轮发电机径向滑动轴承为研究对象,基于FLUENT两相流模型建立计入黏温效应的高速、大功率、重载滑动轴承紊流润滑状态下的仿真分析模型;采用Creo软件建立三维油膜模型并导入ICEM软件划分结构化网格,通过编写的黏温方程UDF程序来定义润滑油黏度属性;基于建立的FULENT模型研究定黏度与变黏度条件下偏心率和雷诺数对轴承紊流润滑特性的影响,并将仿真结果与广泛应用的Ng-Pan紊流润滑理论结果进行对比,验证仿真结果的正确性。研究结果表明：考虑黏温效应后,轴承最大油膜压力、最大油膜温度显著降低,承载力、摩擦力有所减小,而摩擦因数、端泄流量有所增加。     

采用螺旋槽锥轴承的飞轮储能系统空载损耗研究

计算了锥面螺旋槽轴承的摩擦损耗和储能飞轮电机铁损功率,分析了轴承锥顶半径和轴向承载力对轴承摩擦功耗的影响,计算与试验均表明:适当减小锥顶半径、降低螺旋槽轴承承载力可以有效减小轴承摩擦损耗。在多个转速下测定了不同锥顶半径螺旋槽轴承支撑的飞轮储能试验系统的空载损耗功率,测试结果与理论预计一致。计算表明,现有铁芯电机的铁损较大。