了解推力轴承
定义:什么是推力轴承?
A 推力轴承 (也称轴向轴承)是一种专用轴承,设计用于支撑平行于轴线的载荷(轴向载荷或推力载荷),并控制轴向位置。 动盘. 与承受垂直于轴的载荷的径向轴承不同,推力轴承的接触面垂直于轴线,使其能够抵抗试图沿轴向推动轴的力。.
在存在轴向力的机械设备中,例如泵、压缩机、涡轮机、螺旋桨轴和立式设备,推力轴承至关重要。推力轴承的失效或承载能力不足会导致过大的扭矩。 轴向振动, 轴端间隙,以及转子与固定部件接触可能造成的灾难性损坏。.
推力轴承的类型
滚动式推力轴承
1. 滚珠推力轴承
- 设计: 在平面或带槽止推垫圈之间运行的滚珠元件
- 负载能力: 缓和
- 速度 中高速
- 精确: 良好的轴向定位精度
- 应用: 机床、汽车变速器、中等推力载荷
2. 圆柱滚子推力轴承
- 设计: 止推垫圈之间的圆柱滚子
- 负载能力: 非常高(线接触与点接触相比)
- 速度 仅低速至中速
- 精确: 缓和
- 应用: 重型机械、立式泵、起重机吊钩
3. 圆锥滚子轴承
- 设计: 单轴承可同时承受径向和轴向载荷
- 负载能力: 组合载荷高
- 可调整性 预紧力可通过间距调节
- 应用: 汽车车轮、变速箱、组合载荷情况
4. 角接触球轴承
- 设计: 球形接触呈一定角度,可承受径向和轴向载荷
- 配置: 常成对使用(背靠背或面对面)
- 速度 高速性能
- 应用: 机床主轴,高速泵
流体动压推力轴承
1. 可倾斜瓦推力轴承
- 设计: 多个旋转垫形成油楔
- 负载能力: 非常高(大型涡轮机的兆瓦级)
- 速度 无限(过去曾达到 30,000 转/分以上)
- 减震: 出色的
- 应用: 蒸汽轮机、燃气轮机、大型压缩机、发电机
2. 固定式(锥形轴承座)推力轴承
- 设计: 具有锥形表面的固定垫
- 负载能力: 高的
- 简单: 无活动部件
- 应用: 立式水泵、水轮机
轴向载荷来源
在泵和压缩机领域
- 叶轮液压推力: 叶轮两端的压力差会产生净轴向力。
- 震级: 即使是中等尺寸的泵,也可能价值数千英镑。
- 方向: 通常朝向吸力侧
- 平衡: 平衡孔、后叶片或对置叶轮会降低净推力。
在涡轮机中
- 蒸汽或气流会在叶片上产生轴向压力。
- 推力大小随功率输出增加而增大
- 启动或负载变化期间可能会反转方向
- 假活塞或平衡活塞用于抵消推力
变速箱
- 螺旋齿轮产生轴向推力(推力大小与传递的扭矩成正比)
- 锥齿轮构成轴向部件
- 推力方向取决于齿轮的旋转方向(螺旋角方向)。
其他来源
- 磁力: 在电动机中,磁不平衡会产生轴向力。
- 螺旋桨和风扇: 流体加速产生的空气动力推力
- 皮带传动: 倾斜的传送带会产生轴向力分量。
- 错位: 联轴器中的角度偏差会产生振荡的轴向力。
推力轴承问题及诊断
常见故障
- 超载: 推力超过承载能力
- 润滑不足: 油流量或润滑脂不足
- 污染: 颗粒物会损坏推力面
- 穿: 磨损或疲劳导致的表面劣化
- 过热: 摩擦过大或冷却不足
振动症状
- 高的 轴向振动: 推力轴承问题的主要指标
- 低频振荡: 轴轴向浮动
- 影响: 如果间隙过大,轴冲击会停止。
- 测量: 轴向接近探针或加速度计可揭示症状
其他指标
- 气温上升: 推力轴承过热
- 噪音: 推力轴承位置发出异常声音
- 轴向游动: 轴向方向上可测量的轴位移
- 油品质量: 润滑剂中的金属颗粒
监控和维护
关键监测参数
- 轴向振动: 连续或周期性测量
- 轴向位置: 接近探针跟踪轴的位置
- 推力轴承温度: 热电阻或热电偶监测
- 油流量和压力: 对于流体动压轴承
维护措施
- 检查推力轴承润滑是否充足
- 大修期间检查轴向间隙
- 检查推力轴承表面是否存在磨损或损坏
- 如果可能,测量实际推力载荷(应变计、称重传感器)
- 温度和振动趋势数据
推力轴承虽然通常不如径向轴承那样受到重视,但对于控制旋转机械的轴向位置和承受轴向载荷至关重要。了解推力轴承的类型、载荷来源和故障模式,有助于正确选择轴承、进行有效监控和及时维护,从而防止可能导致转子与定子发生灾难性接触和设备损坏的故障。.
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