ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уплотнение вала из "Главные циркуляционные насосы АЭС " Гидродинамические радиальные подшипники выполняются втулочными или сегментными. Для герметичных ГЦН преимущественно используются более простые гидродинамические подшипники втулочного типа, которые могут применяться как для вертикального, так и для горизонтального вала. На рис. 3.4 показана конструкция одного из таких подшипников. Он состоит из корпуса 1, в котором крепится гильза 2 из стали 1Х17Н2. В гильзу встраивается составная графитовая втулка 4 из фторопластоугле-графитового материала 2П-1000-ЗП по легкопрессовой посадке или с минимальным зазором, и стопорится штифтом 3. Втулка 4 имеет восемь продольных каналов 6 с радиусом 4 мм, необходимых для интенсивного отвода тепла от рабочей поверхности. Работает она в паре с втулкой вала, выполненной из хромоникелевого сплава ВЖЛ-2. Эта пара дает хорошие результаты при окружных скоростях до 32 м/с, удельных нагрузках до 0,4 МПа и температуре до 160 °С. Диаметральный зазор в подшипнике принят равным 0,2 мм при размере втулки вала 100 мм. [c.47] В герметичном ГЦН вал вращается в двух радиальных подшипниках и в целях унификации и обеспечения взаимозаменяемости их стремятся выполнить одинаковыми не только по конструкции, но и по линейным размерам. [c.48] Если радиальный подшипник располагается в ГЦН с уплотнением вне теплоносителя, то он доступен для осмотра и частичного ремонта (замены). Для него можно подвести смазывающе-охлаж-дающую жидкость с более высокими физико-химическими свойствами (обычно это минеральные масла различных марок), чем перекачиваемый теплоноситель, и тем самым обеспечить его надежную длительную работу. Кроме того, в этом случае используются для рабочих поверхностей опробированные материалы, проверенные и хорошо зарекомендовавшие себя в машинах других отраслей промышленности. [c.49] Для иллюстрации сказанного рассмотрим радиальную опору насосов реактора БН-350 (схему насоса см. на рис. 2.16)—цельновтулочный гидродинамический подшипник (рис. 3.7). Он имеет сменную втулку 5, залитую баббитом Б-83. Ответной деталью является напрессованная на вал 1 втулка 6 из углеродистой стали с цементированной рабочей поверхностью. Смазка и охлаждение подшипника осушествляются принудительной циркуляцией масла под давлением [5]. [c.49] ИСКЛЮЧИТЬ любую ВОЗМОЖНОСТЬ перелива масла через выгородки и проникновение его по щели между валом 1 и холодильником 2 внутрь насоса, а с другой — свести к минимуму опасность закупорки сливных отверстий в случае попадания натрия по той же щели в масляную ванну (например, при непредусмотренных колебаниях давления в контуре). При нормальной эксплуатации насоса масло, сливающееся вниз из нижнего подшипника, поступает в кольцевую KaMejjy 4, из нее стекает по восьми вертикальным трубкам под горизонтальную перегородку 11, закрепленную над дном ванны, а из этой кольцевой полости — в циркуляционный бак маслосистемы по сливному трубопроводу 3. Полости ванны нижнего подшипника, образованные кольцевой камерой и горизонтальной перегородкой, сообщаются между собой через зазоры между элементами. Выше горизонтальной перегородки в ванне нижнего подшипника смонтированы переливной трубопровод масла 9 в циркуляционный маслобак и датчик сигнализатора уровня масла емкостного типа, который срабатывает при повышении уровня масла в аварийной ситуации. [c.50] Гидродинамические осевые подшипники составляют самую распространенную группу опор в насосах. Несущая способность у них обеспечивается давлением, создаваемым диском пяты, жестко закрепленным на валу насоса и увлекающим смазку в суживающийся по направлению вращения зазор между диском и подпятником. В герметичных ГЦН гидродинамические осевые подшипники работают на маловязкой водяной смазке (перекачиваемый теплоноситель), и с учетом ограничения по геометрическим размерам подпятник в этих опорах целесообразно выполнять в виде сплошного кольцевого диска. Обеспечить надежность работы осевого подшипника такой конструкции удается за счет малых удельных нагрузок (0,1—0,2 МПа) и подбора эффектив ного профиля рабочей поверхности кольцевого подпятника. [c.51] В ГЦН с механическим уплотнением вала осевой подшипник работает на существенно более высоких удельных нагрузках (до МПа), поэтому использовать рассмотренные конструкции невозможно. В этих ГЦН для осевых подшипников от внешнего источника подводятся специальные масла, а сама конструкция подпятника представляет собой набор не связанных между собой колодок, каждая из которых может поворачиваться вокруг оси или точки. Известны две конструкционные схемы такого подпятника. В первой — каждая колодка имеет жесткую точечную опору качания ( подпятник Митчеля ), во второй — колодки опираются на выравнивающие устройства гидравлического, рессорного или рычажного типа. Последний известен как подпятник с уравнительной системой Кингсбери. Принцип работы колодочных подпятников заключается в том, что при правильно установленном центре поворота колодки сами принимают наклон, соответствую-ший максимальному несущему усилию при любых условиях работы. Эти подшипники при эффективном теплоотводе могут работать с системой смазки масляная ванна , т. е. не нуждаются в наружном источнике давления. [c.53] На рис. 3.13 изображен гидродинамический осевой подшипник Митчеля насосов реактора БН-350. Пята представляет собой диск 3, изготовленный из стали 40Х, нижний торец которого является рабочей поверхностью. Пята установлена на вал 6 на шпонке и крепится в осевом направлении двумя закладными полукольцами 5. Пята вместе с валом опирается на подпятник, состоящий из семи колодок 8, изготовленных из углеродистой стали с заливкой рабочей поверхности баббитом Б-83. Колодки, самоустанавливающиеся на опорных винтах 9, выверяются по высоте при помощи контрольной плиты. Пята и подпятник заключены в масляную ванну с повышенным давлением, которое поддерживается за счет щелевого уплотнения В (зазор 0,5—1 мм) между верхним торцом пяты и кольцом 4. Масло поступает в каждую колодку через кольцевой коллектор 2 и три отверстия 1 в корпусе 11 радиального подшипника. Циркуляция масла осуществляется насосами системы смазки [6]. [c.53] Схема радиально-осевого подшипника насосов реактора БН-350-. [c.54] Поскольку на вал ГЦН могут действовать значительные выталкивающие силы, осевой подшипник выполнен двухсторонним с соответствующим набором колодок 2, фундамента 5 и комплекта рессор 6 для восприятия нагрузки, направленной вверх. Система смазки пяты — циркуляционная с фильтрацией и охлаждением масла. [c.55] Дросселирование в щелевом подшипнике, как уже говорилось, осуществляется в зазоре между неподвижным корпусом и вращающимся валом со стороны рабочего колеса. Это значительно снижает чувствительность его ко всякого рода механическим включениям в теплоносителе в связи с тем, что они перетираются в этом зазоре. Кроме того, если вал смещается параллельно втулке, то даже при износе уплотнительных поясков (до некоторых пределов) не изменяется соотношение между перепадом давления на уплотнительных поясках рабочих и регулировочных камер, т. е. грузоподъемность ГСП не меняется. Щелевые ГСП описанной конструкции применяются во всех отечественных насосах АЭС с натриевым теплоносителем. [c.62] К недостаткам щелевых ГСП, кроме сложности в изготовлении и повышенной чувствительности к перекосам вала, относятся большие геометрические размеры из-за наличия регулировочных камер, увеличенный (в 2—4 раза) по сравнению с дроссельными ГСП расход питающей жидкости. Кроме того, в этой конструкции по длине регулировочных камер и на их уплотняющих поясках появляются гидродинамические силы, совпадающие по направлению с приложенной нагрузкой, в связи с чем длину регулировочных участков необходимо выполнять как можно меньше. [c.62] Расчетные и экспериментальные исследования камерных ГСП показали, что их характеристики меняются в зависимости от направления смещения вала (вида нагружения). Наибольшая грузоподъемность получается при смещении вала на камеру , наименьшая — при смещении вала на перемычку . Эта анизотропность уменьшается с увеличением количества камер. При шести камерах анизотропность несущественна, а при десяти—характеристики ГСП практически изотропны. [c.63] По конструкции И технологичности гидростатодинамические ГСП проще всех ранее рассмотренных, однако в отечественных насосах предпочтение отдано ГСП щелевого и камерного типов нз-за их более высокой надежности. [c.66] В табл. 3.1 приведены основные данные радиальных подшипников некоторых отечественных ГЦН с уплотнением вала. [c.66] Гидростатические осевые подшипники имеют меньшее распространение, чем гидродинамические. Принцип работы этих подшипников поясняет рис. 3.24. При сближении поверхностей пяты 4 и подпятника 1 изменяется гидравлическое сопротивление на входе и выходе рабочих камер. В результате давление в нижних камерах растет, а в верхних — падает. Появляется сила, стремящаяся удержать вал в исходном состоянии. Аналогичным образом работает гидростатическая пята и при перекосах вала. Например, при уменьшении зазора в зоне камеры 7 и соответствующем увеличении зазора в зоне камеры 5 из-за перераспределения давлений между ними возникает момент сил, стремящийся вернуть упорный диск в исходное положение. [c.66] Наибольшие потенциальные возможности для практического применения гидростатических подпятников существуют в герметичных ГЦН вследствие сравнительно небольших нагрузок на их ротор. Конструкция такого подпятника приведена на рис. 3.20. В отличие от схемы, рассмотренной на рис. 3.24, рабочие камеры выполнены в неподвижных элементах подшипника. [c.66] Вернуться к основной статье