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什么是推力軸承的工作面和非工作面？

發(fā)布時間：2025-08-26

一、什么是軸向推力，為什么會有軸向推力？

汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，蒸汽通過調(diào)節(jié)級、壓力級等做功，推動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，各個級的動葉都會承受一個由前向后的軸向力。

除此以外轉(zhuǎn)子的葉輪、凸肩都會有蒸汽產(chǎn)生的軸向力。轉(zhuǎn)子各級、各個部位的軸向力構(gòu)成了多級汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上承受的總軸向推力。

如果不采取平衡軸向推力的措施，蒸汽從進(jìn)汽輪機(jī)開始的十幾兆帕或幾十兆帕降至排汽壓力（負(fù)壓），那么軸向推力是相當(dāng)大的。

二、如何來平衡軸向推力？

1.多缸汽輪機(jī)采用反向布置，使各汽缸的蒸汽向相反方向的流動，即各汽缸中產(chǎn)生的軸向推力方向相反，互相抵消，從而達(dá)到平衡軸向推力的目的。

比如哈汽60萬三缸四排汽機(jī)組，高中壓缸壓力級反向布置使高中壓轉(zhuǎn)子的軸向推力進(jìn)行平衡，兩個低壓缸也分別采用反向布置，用來平衡軸向推力。

如圖所示：

2.在葉輪上開平衡孔，適用于沖動式汽輪機(jī)，用于平衡葉輪前后的蒸汽壓力差，以減小轉(zhuǎn)子的軸向推力。

3.設(shè)置平衡活塞。

4.采用上述這些措施后，盡管能平衡大部分軸向推力，但仍有一部分軸向推力不能平衡，或在汽輪機(jī)變工況時產(chǎn)生的推力，就需要由推力軸承來承擔(dān)。

三、推力軸承、推力盤都是什么樣的？

1、先看推力盤長這樣：這是哈汽60萬機(jī)組，推力盤在機(jī)頭，東汽和上汽部分機(jī)組推力盤在2瓦和3瓦之間。

2、再看看推力瓦塊：

以金斯伯雷軸承結(jié)構(gòu)特點為例：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(zhǔn)塊、下水準(zhǔn)塊、基環(huán)，相當(dāng)于三層零件疊放在基環(huán)上，止推塊與水準(zhǔn)塊之間通過球面支點接觸。其工作原理：當(dāng)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(zhuǎn)，此時可通過上、下搭接的水準(zhǔn)塊，自動調(diào)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(zhuǎn)軸有較大的撓度及支點轉(zhuǎn)角的情況下，各瓦塊位置能隨之平衡而產(chǎn)生均勻的油膜壓力。

四、哪一側(cè)是工作面？哪一側(cè)是非工作面？

推力盤兩側(cè)的瓦塊結(jié)構(gòu)上是一樣的，汽輪機(jī)運(yùn)行中的推力瓦塊不存在明確意義上的工作面、非工作面之分（檢修定零位除外）。主要看機(jī)組的總軸向推力是朝哪個方向，也就是說承受推力的那側(cè)即工作面，另一側(cè)就是非工作面。機(jī)組運(yùn)行可以從推力瓦溫度來判斷，溫度高的那側(cè)就是承受主要推力的工作面。最好應(yīng)該將推力瓦分為機(jī)端（機(jī)頭側(cè)）和電端（發(fā)電機(jī)側(cè)）。

傳統(tǒng)叫法通常把靠機(jī)頭端稱為工作面，發(fā)電機(jī)端稱為非工作面，因為以前小機(jī)組的軸向推力一般向著機(jī)頭，即運(yùn)行中是工作面受力；但是現(xiàn)在大機(jī)組一般認(rèn)為發(fā)電機(jī)方向的是工作面，機(jī)頭方向的是非工作面，因為大機(jī)組在運(yùn)行時轉(zhuǎn)子（推力盤）是朝發(fā)電機(jī)方向移動的。

有人問：為什么運(yùn)行中轉(zhuǎn)子會向發(fā)電機(jī)側(cè)移動，為什么不向機(jī)頭側(cè)移動？

低壓缸就比較好理解，每個低壓缸都是反向流動，兩側(cè)一樣，因此推力一致能夠平衡。而高中壓缸就不一樣了，不一定能夠平衡。其實汽輪機(jī)各級做功和和該級的直徑成正比。且大多數(shù)采用高中壓合缸的大型機(jī)組中，一般都是中壓缸效率最高，高壓缸次之，因此中壓缸軸向推力大，但是一般也設(shè)計成各部分轉(zhuǎn)子的軸向推力的合力在正常狀況下接近為零，也就是工作面和非工作面在正常運(yùn)行時幾乎都不承擔(dān)太多載荷。但是當(dāng)真空下降或機(jī)組甩負(fù)荷時，各部分轉(zhuǎn)子的軸向推力無法保持平衡時，轉(zhuǎn)子也會向機(jī)頭方向運(yùn)動。

（來源：熱電圈）