Joule de journal de turbine à vapeur personnalisé avec revêtement en alliage Babbitt et lubrification au film d'huile

Le palier de butée sert de base portante pour les composants rotatifs des turbines à vapeur. Bien qu'apparemment insignifiant, il détermine directement le fonctionnement stable du rotor de la turbine. Si le rotor de la turbine à vapeur est comparé à un athlète courant à grande vitesse, le palier de butée est la piste qui le soutient. Une fois que la piste dysfonctionne, le fonctionnement sûr de l'ensemble de l'unité sera menacé.

Les rôles principaux des paliers de butée sont de supporter le poids des rotors de turbine à vapeur et de réduire la résistance au frottement pendant la rotation. Un rotor de turbine peut peser des dizaines, voire des centaines de tonnes et fonctionner à des vitesses nominales allant jusqu'à 3000 tr/min (ou d'autres vitesses spécifiées). Les paliers de butée doivent supporter de manière constante de telles charges lourdes tout en permettant une rotation flexible du rotor. Grâce au film d'huile lubrifiante, ils absorbent les vibrations générées pendant le fonctionnement du rotor et suppriment la transmission et l'amplification des vibrations, maintenant un fonctionnement stable du rotor et empêchant les dommages matériels causés par des vibrations excessives.

Le palier de butée présente une structure relativement simple, mais chaque composant remplit des fonctions critiques :

• Coquille de palier : Boîtier extérieur généralement en fonte ou en acier moulé avec une résistance et une rigidité suffisantes pour transférer le poids du rotor au piédestal du palier
• Doublure de palier : Partie en contact direct avec le tourillon du rotor, principalement fabriquée à partir d'alliages de Babbitt (alliage de Babbitt à base d'étain, alliage de Babbitt à base de plomb). L'alliage de Babbitt mou et ductile compense les légers défauts de circularité du tourillon et offre une bonne résistance à l'usure et une bonne capacité d'incrustation pour piéger les contaminants
• Entrée d'huile et rainure d'huile : L'entrée d'huile alimente l'huile lubrifiante dans le jeu ; les rainures d'huile distribuent le lubrifiant uniformément pour une formation complète du film d'huile
• Dispositifs de positionnement : Comprenant des goupilles de localisation, des cales et d'autres éléments qui fixent la position relative entre la coquille de palier et le piédestal du palier, empêchant la rotation ou le déplacement du palier pendant le fonctionnement

Le support stable et la réduction du frottement des paliers de butée dépendent de la formation d'un film d'huile lubrifiante. Lorsque le rotor est immobile, le tourillon entre en contact direct avec la doublure de palier. Lorsque le rotor commence à tourner, l'huile lubrifiante pénètre dans le jeu par l'entrée d'huile. Avec l'augmentation de la vitesse de rotation, le tourillon entraîne la circulation du lubrifiant, formant un film d'huile en forme de coin entre le tourillon et la doublure de palier.

Le film d'huile sous pression soulève légèrement le tourillon, le séparant physiquement de la doublure et établissant un état de frottement liquide. Le poids du rotor est entièrement équilibré par la pression du film d'huile, réduisant considérablement la résistance au frottement et minimisant l'usure du palier et du tourillon ainsi que la perte d'énergie. La qualité du film d'huile est étroitement liée à la viscosité du lubrifiant, à la pression d'alimentation en huile, à la vitesse du rotor et à d'autres paramètres.

Une maintenance adéquate des paliers de butée est essentielle pour le fonctionnement sûr de la turbine. Une attention quotidienne doit être portée aux points suivants :

• Inspection de la qualité du lubrifiant : Tester régulièrement la viscosité, la teneur en humidité, la teneur en impuretés et d'autres indices pour satisfaire aux exigences des spécifications
• Surveillance du niveau d'huile et de la pression d'huile : Maintenir le niveau du réservoir d'huile dans la plage normale et maintenir une pression d'alimentation en huile stable
• Surveillance de la température : La température de fonctionnement normale ne doit généralement pas dépasser 90°C (sous réserve des spécifications de l'unité)
• Inspection périodique par démontage : Lors de la révision majeure, démonter les paliers pour examiner l'état des doublures et vérifier le jeu tourillon-doublure