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　　離心式壓縮機對滑動軸承的要求是：安全可靠、運行穩(wěn)定、抗震性好、使用壽命長。當前、國內外活動多塊式止推軸承主要分為兩類，一類是米契爾軸承，一類是金斯伯雷軸承。米氏軸承對變動載荷的適應能力較強，但是載荷并不是均勻地分布在每個瓦塊上，這就造成了止推軸承瓦塊磨損不均。而金斯伯雷軸承則克服了上述缺點，其優(yōu)點在于載荷分布均勻，調節(jié)靈活，能補償轉子的不對中偏斜。

　　JS型金氏軸承是在美國金斯伯雷公司產品的基礎上，經過結構改進、設計形成的通用離心式壓縮機軸承系列部件。

　　按照原金氏軸承系列制定結構本標準系列規(guī)格則采用了20萬噸/年合成氣壓縮機應用的金斯伯雷推力軸承的結構。

　　根據(jù)實際經驗將金氏軸承系列分為7種常用規(guī)格，即5"、6"、7"、8"、9"、10.5"和12"共7種規(guī)格(其數(shù)字代表瓦塊推力面外徑)，在本廠壓縮機設計中首選推薦使用。

　　2結構特點

　　金氏推力軸承是層疊式自動平衡推力的軸承，是由若干個止推塊組成。止推塊下墊有上水準塊、下水準塊、基環(huán)，相當于三層零件疊放在基環(huán)上，止推塊與水準塊之間通過球面支點接觸。其工作原理：當各個止推塊載荷不同時，就會引起軸承的不平衡，因止推塊受力不均就要偏轉，此時可通過上、下搭接的水準塊，自動調節(jié)每個止推塊上的載荷，直到每個止推塊上的載荷相同，軸承重新建立平衡為止。即在轉軸有較大的撓度及支點轉角的情況下，各瓦塊位置能隨之平衡而產生均勻的油膜壓力。

　　金氏推力軸承的典型結構。其主體由瓦塊、上下擺動的水準塊、承載盤和控油環(huán)等組成。潤滑油自承載盤底部槽口進入軸承內腔，通過瓦塊間的空隙和止推盤旋轉帶入止推瓦塊承壓面，并由離心力將油帶至外圓周，再經控油環(huán)上部的排油孔流到軸承體外排出。

　　3主體部件的設計規(guī)范

　　3.1尺寸標準

　　金氏推力軸承采用的是英寸制，為便于制造，本系列除瓦塊內外直徑、厚度、承載盤及定位鍵的配合尺寸仍按英寸制換算成公制，并取其兩位小數(shù)作為名義尺寸外，其余尺寸盡量采用公制的圓整值。

　　3.2瓦塊設計標準

　　瓦塊支持墊的圓弧半徑關系到瓦塊擺動后支撐點與瓦塊寬度的相對位置，因此，它應該是瓦塊寬度相對應的函數(shù)值，本系列采用了日本三菱的相同比值確定其余規(guī)格的半徑R，并作接觸應力計算。其計算公式為：σ＝0.388×(PE2/R2)1/3式中σ——接觸應力，kg/cm2

　　P——轉子的軸向力，kg

　　E——彈性模量，kg/cm2

　　R——承載面平均半徑，cm

　　計算結果見表1。表1規(guī)格125150175200225265300σ19569189931962718374188391933418697

　　其中規(guī)格200是日本三公司菱結構,其余應力都較接近，但都比傳動系統(tǒng)規(guī)定的許用應力(4000～18000kg/cm2)略高。

　　每套止推軸承設主、付兩組，兩組結構完全相同，可以整組互換，不受壓縮機旋轉方向的限制。但如需測瓦塊溫度，每組軸承可各設一帶熱電偶的瓦塊，該瓦塊有旋向要求。

　　3.3給油器確定

　　本系列采用瓦塊間噴油結構，其規(guī)格按下述方法確定：

　　根據(jù)新比隆“E.C.C”標準，各種規(guī)格的耗油量皆有明確數(shù)據(jù)，并有一定的比例關系，以日本三菱公司8"軸承為基礎，小孔流量公式為

　　Q=πd4/128μl△p式中Q——質量流量，m3/s

　　d——小孔直徑，m

　　μ——油的動力粘度，Pa.s

　　l——給油器長度，m

　　△p——壓差，Pa

　　在假設μ、l、△p、不變的情況下，流量與d4成正比，以此計算總的噴油孔面積(相對于8"的實際面積)，再確定給油器長度上可能分布的孔數(shù)和小孔的直徑。

　　3.4止推盤厚度確定

　　本系列止推盤的厚度值小于典型金氏軸承的規(guī)定值，可能是由于該結構是用控油環(huán)集油，油需從控油環(huán)及止推盤凹槽間流出，需要一定空間，而新結構則取消了控油環(huán)，故厚度可適當減薄，新舊止推盤厚度對比見表2。

　　表2規(guī)格6"8"10.5"12"原標準止推厚度25.434.92544.4550.8本標準確定的厚度24304045

　　3.5 止推盤與瓦塊的軸向間隙確定

　　關于止推盤與瓦塊的軸向間隙，三菱設計的約為典型結構平均值的1.36倍，這可能是因為典型結構的潤滑油可以通過瓦塊間的空隙流出，以便冷卻軸承，新結構在瓦塊間設給油器，限制了油的流動，因而將間隙放大，按照縫隙流動理論，流量正比于縫隙的3次方，如將間隙加大到1.5倍，則流量可增加到2.5倍，因此，本標準按典型結構的平均間隙值1.36倍給定(見表3)。

　　表3軸承規(guī)格6"8"10.5"12"原標準間隙0.25～0.350.28～0.380.33～0.430.38～0.45本標準間隙0.36～0.460.4～0.50.47～0.570.63～0.73

　　3.6承載能力

　　軸向載荷分兩部分，它包括壓縮機的軸向推力和聯(lián)軸節(jié)產生的軸向推力，其計算式：

　　F=F1+F2式中F1——壓縮機的軸向推力，kN

　　F2——聯(lián)軸節(jié)產生的軸向推力，kN

　　壓縮機的軸向載荷計算公式：F=0.25×9550Pr/NrD式中F——外部推力，kN

　　Pr——額定功率，kW

　　Nr——額定轉速，r/min

　　D——聯(lián)軸器的軸孔直徑，mm

　　軸向載荷計算應按照HG/T2262–92《煉油、化工用離心式壓縮機技術條件》4.6.3.3的規(guī)定。新比隆“E、C、C”標準中列有各規(guī)格軸承的承載能力圖表,本系列軸承可采用此圖表作為設計參數(shù)。止推軸承所承受的負荷不應超過此圖表軸承額定承載能力的50%。

　　4結論

　　(1)金氏系列軸承的供油方式，可使瓦塊潤滑冷卻充分，同時、此結構也減少了整個軸承的厚度尺寸。

　　(2)原始結構軸承的上、下半部油量不均勻，而本系列各瓦塊潤滑油供給充分，因而取消了控油環(huán)，同時減薄了止推盤厚度。

　　(3)典型結構的下?lián)u擺支承墊由底部的圓弧面直接與承載盤接觸，接觸應力過高，易將承載盤壓潰。新結構增加了一個支承塊，雖然結構復雜了，但增加了使用的可靠性。

　　總之，改進后的結構優(yōu)于原結構，更能滿足工作要求，軸承的系列化將為離心式壓縮機設計提供方便，縮短設計周期，保證設計質量。