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扇形边界网格划分数量与承载力关系

[ 时间:2018-01-10  来源:http://www.gygpumps.com 作者:广一水泵厂 点击: ]

广一水泵厂对油润滑推力轴承的润滑仿真结果进行分析,初步探讨可倾动压推力滑动轴承的润滑特性。之后将会对影响推力轴承承载力的各因素进行研究,探讨条件不变得情况下,瓦面变形,油膜厚度、抗重螺栓偏心距、转速等对推力轴承压力分布的影响,并得到推力轴承总载荷和瓦面倾角与抗重螺栓支点位置的关系。

 

由于镜板下表面与推力瓦上表面的相对运动,会造成可倾推力瓦的瓦面绕抗重螺栓支点产生一定的倾角,这样瓦面与镜板下表面间就形成了一个收敛楔形间隙,润滑油从入口处的小间隙流向出口处的大间隙的过程中,将会产生很大的动压,将镜板顶起。

 

经过计算,得到此时单个瓦块的承载力为1.85X105N,因为8块瓦受力相同,所以整个推力轴承的承载力为8倍的单块瓦的承载力,为1.48W,换算成重量,及为148t。

 

扇形各边界网格划分数目越多,承载力越大,但当数目增大到一定程度时,基本不再变化,说明网格数目会影响到承载力的大小。想要得到一个较准确的解首先必须保证有一定的网格数量,但是由于网格数量会对计算时间产生很大影响,过多的网格数量会严重增加计算时间,影响计算效率,所以并不是越多越好。从图中可以看出,扇形各边界网格划分数目在300个左右之后,承载力变化不大,所以本文选取的数量为300是合理的,既能保证准确性,也能保证较高的计算效率。

 

进口处,在进口inletl,流体随镜板带动,方向垂直于入口边界流入间隙;进口inlet2的流体,除了受到镜板带动外,还会受到离心力作用,共同的作用力会使流体沿斜着的方向进入进口边界。

 

出口处,outletl流体的运动方向与inletl相似,流体流动方向都是垂直于边界进入和流出,不同的是,outletl的流速会更大一些,这是由于出口截面的面积更小,流体由大的截面流向小的截面时,流速会增大;同样的情况也出现在cmtlet2,流动方向跟inlet2相似,但其数值相比较而言更大。从outlet2流出的流体,在镜板旋转带动过程中受到离心力会被甩出去,这些被甩出去的润滑油带有较高的温度,将会进入冷却系统进行冷却,而后进入循环系统再次被使用。

 

推力轴承需要承载整个水泵机组的重量以及很大的轴向水推力,在机组运行过程中,推力瓦不可避免的会产生一些变形,不同的材料以及推力瓦结构变形程度也会有所不同。如果推力瓦的变形太大,对广一离心泵泵站机组的可靠运行是有极大的威胁的,大大增加出现故障的概率。随着CFD技术的发展,计算机技术逐渐应用到轴承的计算当中,已经有研究表明,CFD计算出来的结果与实际情况结果相吻合。本节将对所选算例的推力瓦变形情况,运用Ansys软件进行单项流固耦合计算,研究瓦面材料变形对本文算例的影响。

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