運(yùn)行中潤(rùn)滑油是怎樣將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子托起來的？
2025-11-14
有很多人有疑問，汽輪機(jī)在盤車時(shí)需要用頂軸油泵出口的高壓油將轉(zhuǎn)子頂起，以利于盤車，避免摩擦損壞，但是沖轉(zhuǎn)到一定轉(zhuǎn)速后即可停止頂軸油泵運(yùn)行，而主機(jī)各瓦潤(rùn)滑油壓力并不高，是怎樣將轉(zhuǎn)子頂起的呢？
這里就要先學(xué)習(xí)一下汽輪機(jī)軸承和油膜的相關(guān)知識(shí)。
由軸承學(xué)習(xí)可知，軸瓦的孔徑較軸頸稍微大一些，當(dāng)汽輪機(jī)大軸處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)軸頸位于軸瓦下部直接與軸瓦內(nèi)表面接觸，在軸瓦與軸頸之間形成了楔形間隙。如圖一所示：
圖一
當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸頸與軸瓦之間會(huì)出現(xiàn)直接摩擦（有頂軸油的的話不會(huì)）。但是，隨著軸頸的轉(zhuǎn)動(dòng)，連續(xù)地向軸承供給一定壓力和粘度的潤(rùn)滑油之后，粘附在軸頸上的油層隨軸頸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)相鄰各層轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入軸頸與軸瓦之間形成的上部大、下部小的楔形間隙，向旋轉(zhuǎn)方向和軸承端部流動(dòng)。
隨著轉(zhuǎn)速的升高，被帶入的油量增多，且楔形面積逐漸減小，帶入其中的潤(rùn)滑油由于具有不可壓縮性，潤(rùn)滑油被聚集到狹小的間隙中而產(chǎn)生油壓。隨著轉(zhuǎn)速的升高，當(dāng)這個(gè)壓力增大到足以平衡轉(zhuǎn)子對(duì)軸瓦的全部作用力時(shí)，軸頸被油膜托起，懸浮在油膜上轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了金屬直接摩擦，建立了液體摩擦。（此時(shí)可以停止頂軸油泵運(yùn)行）
根據(jù)上述所說，潤(rùn)滑油將大軸托起來，即形成油膜需要以下三個(gè)條件：
1、軸頸與軸瓦之間應(yīng)構(gòu)成楔形間隙（油楔）；
2、軸頸與軸瓦之間應(yīng)具有足夠的潤(rùn)滑油量，且潤(rùn)滑油應(yīng)具有合適的粘度；
3、軸頸與軸瓦之間應(yīng)有足夠的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，以便在油楔中產(chǎn)生所需要的內(nèi)部壓力。
再來一個(gè)通俗的解釋：
大軸轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)(大軸的轉(zhuǎn)速給油的能量，一般停頂軸油泵時(shí)的轉(zhuǎn)速)，帶動(dòng)油一起運(yùn)動(dòng)。油有很大的動(dòng)能（油的速度很快），因?yàn)槭菣E圓形瓦或者是可傾瓦有個(gè)漸縮(油的通道越來越窄)的過程。這時(shí)候油的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為他它的靜壓能（油的速度減慢）。
油的壓力很高就可以把大軸頂起來了。也就是形成了油膜了。流體力學(xué)里的伯努利方程（告訴我們流體就三個(gè)能力動(dòng)能，靜壓能，勢(shì)能。大軸給油了動(dòng)能（因?yàn)橛陀姓承裕芰坎粫?huì)消失只能轉(zhuǎn)化，因?yàn)橥叩臉?gòu)造特點(diǎn)，油的速度降低動(dòng)能減少。減少的動(dòng)能轉(zhuǎn)化到靜壓能，就是壓力升高了。）可以解釋能量的轉(zhuǎn)化。
本文來源：汽機(jī)學(xué)習(xí)筆記
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
