离心式压缩机的轴承设计

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　　1 引言

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　　离心式压缩机对滑动轴承的要求是：安全可靠、运行稳定、抗震性好、使用寿命长。当前、国内外活动多块式止推轴承主要分为两类，一类是米契尔轴承，一类是金斯伯雷轴承。米氏轴承对变动载荷的适应能力较强，但是载荷并不是均匀地分布在每个瓦块上，这就造成了止推轴承瓦块磨损不均。而金斯伯雷轴承则克服了上述缺点，其优点在于载荷分布均匀，调节灵活，能补偿转子的不对中偏斜。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/

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　　JS型金氏轴承是在美国金斯伯雷公司产品的基础上，经过结构改进、设计形成的通用离心式压缩机轴承系列部件。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/

　　按照原金氏轴承系列制定结构本标准系列规格则采用了20万吨/年合成气压缩机应用的金斯伯雷推力轴承的结构。|MechNet|更多知识，请登陆中国机械专家网，http://www.mechnet.com.cn/

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　　根据实际经验将金氏轴承系列分为7种常用规格，即5"、6"、7"、8"、9"、10.5"和12"共7种规格(其数字代表瓦块推力面外径)，在本厂压缩机设计中首选推荐使用。

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　　2 结构特点

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　　金氏推力轴承是层叠式自动平衡推力的轴承，是由若干个止推块组成。止推块下垫有上水准块、下水准块、基环，相当于三层零件叠放在基环上，止推块与水准块之间通过球面支点接触。其工作原理：当各个止推块载荷不同时，就会引起轴承的不平衡，因止推块受力不均就要偏转，此时可通过上、下搭接的水准块，自动调节每个止推块上的载荷，直到每个止推块上的载荷相同，轴承重新建立平衡为止。即在转轴有较大的挠度及支点转角的情况下，各瓦块位置能随之平衡而产生均匀的油膜压力。

　　金氏推力轴承的典型结构。其主体由瓦块、上下摆动的水准块、承载盘和控油环等组成。润滑油自承载盘底部槽口进入轴承内腔，通过瓦块间的空隙和止推盘旋转带入止推瓦块承压面，并由离心力将油带至外圆周，再经控油环上部的排油孔流到轴承体外排出。

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　　3 主体部件的设计规范

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　　3.1 尺寸标准

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　　金氏推力轴承采用的是英寸制，为便于制造，本系列除瓦块内外直径、厚度、承载盘及定位键的配合尺寸仍按英寸制换算成公制，并取其两位小数作为名义尺寸外，其余尺寸尽量采用公制的圆整值。

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　　3.2 瓦块设计标准

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　　瓦块支持垫的圆弧半径关系到瓦块摆动后支撑点与瓦块宽度的相对位置，因此，它应该是瓦块宽度相对应的函数值，本系列采用了日本三菱的相同比值确定其余规格的半径R，并作接触应力计算。其计算公式为：σ＝0.388×(PE 2/R 2)1/3式中σ——接触应力，kg/cm2

　　　P——转子的轴向力，kg

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　　　E——弹性模量，kg/cm2

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　　　R——承载面平均半径，cm