Niestandardowe łożysko czopowe turbiny parowej z wkładką z białego metalu i smarowaniem filmem olejowym

Łożysko ślizgowe stanowi podstawę nośną dla obracających się elementów turbin parowych. Choć pozornie niepozorne, bezpośrednio decyduje o stabilnej pracy wirnika turbiny. Jeśli wirnik turbiny parowej porównać do biegacza na wysokich obrotach, łożysko ślizgowe jest bieżnią, która go wspiera. Awaria bieżni zagraża bezpiecznej pracy całego zespołu.

Główne role łożysk ślizgowych polegają na podtrzymywaniu ciężaru wirników turbin parowych i zmniejszaniu oporów tarcia podczas obrotu. Wirnik turbiny może ważyć dziesiątki, a nawet setki ton i pracować z prędkościami znamionowymi do 3000 obr./min (lub innymi określonymi prędkościami). Łożyska ślizgowe muszą stabilnie wytrzymywać tak duże obciążenia, umożliwiając jednocześnie elastyczny obrót wirnika. Poprzez film olejowy absorbują drgania generowane podczas pracy wirnika oraz tłumią transmisję i wzmocnienie drgań, utrzymując stabilną pracę wirnika i zapobiegając uszkodzeniom sprzętu spowodowanym nadmiernymi drganiami.

Łożysko ślizgowe ma stosunkowo prostą konstrukcję, jednak każdy element pełni kluczowe funkcje:

• Tuleja łożyska: Zewnętrzna obudowa zazwyczaj wykonana z żeliwa lub staliwa o wystarczającej wytrzymałości i sztywności, aby przenieść ciężar wirnika na podstawę łożyska
• Wkładka łożyska: Część mająca bezpośredni kontakt z czopem wirnika, najczęściej wykonana ze stopów łożyskowych (stop łożyskowy cynowy, stop łożyskowy ołowiowy). Miękki i plastyczny stop łożyskowy kompensuje niewielkie odchyłki od kształtu kołowego czopa i zapewnia dobrą odporność na zużycie oraz zdolność do osadzania zanieczyszczeń
• Wlot oleju i rowek olejowy: Wlot oleju doprowadza olej smarujący do szczeliny; rowki olejowe rozprowadzają smar równomiernie, zapewniając pełne utworzenie filmu olejowego
• Urządzenia pozycjonujące: W tym kołki ustalające, podkładki i inne elementy ustalające wzajemne położenie między tuleją łożyska a podstawą łożyska, zapobiegające obrotowi lub przesunięciu łożyska podczas pracy

Stabilne podparcie i zmniejszenie tarcia w łożyskach ślizgowych opierają się na tworzeniu filmu olejowego. Gdy wirnik stoi nieruchomo, czop ma bezpośredni kontakt z wkładką łożyska. Gdy wirnik zaczyna się obracać, olej smarujący przepływa do szczeliny przez wlot oleju. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej, czop napędza obieg smaru, tworząc klina olejowego między czopem a wkładką łożyska.

Ciśnieniowy film olejowy lekko podnosi czop, fizycznie oddzielając go od wkładki i ustanawiając stan tarcia płynnego. Ciężar wirnika jest w pełni równoważony przez ciśnienie filmu olejowego, co znacznie zmniejsza opory tarcia i minimalizuje zużycie zarówno łożyska, jak i czopa, a także straty energii. Jakość filmu olejowego jest ściśle związana z lepkością smaru, ciśnieniem dopływu oleju, prędkością obrotową wirnika i innymi parametrami.

Prawidłowa konserwacja łożysk ślizgowych jest niezbędna dla bezpiecznej pracy turbiny. Codziennie należy zwracać uwagę na następujące elementy:

• Kontrola jakości smaru: Regularne badanie lepkości, zawartości wilgoci, zanieczyszczeń i innych wskaźników, aby spełnić wymagania specyfikacji
• Monitorowanie poziomu oleju i ciśnienia oleju: Utrzymywać poziom oleju w zbiorniku w normalnym zakresie i stabilne ciśnienie dopływu oleju
• Monitorowanie temperatury: Normalna temperatura pracy zazwyczaj nie powinna przekraczać 90°C (zgodnie ze specyfikacją zespołu)
• Okresowa inspekcja po demontażu: Podczas głównego remontu zdemontować łożyska w celu oceny stanu wkładek i weryfikacji luzu między czopem a wkładką