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サポートベアリングとスラストベアリングの比較

 

1. サポートベアリングとその機能

サポートベアリング主軸受は蒸気タービンの重要な構成要素です。主軸受はラジアル軸受とも呼ばれます。

その機能は、ローターの全重量とローターの質量不均衡によって生じる遠心力を支え、シリンダー内におけるローターの正しい半径方向位置を決定することです。各ベアリングは高負荷に耐える必要があり、シャフトジャーナルは高速で回転するため、蒸気タービンのベアリングには流体潤滑の原理に基づいたジャーナル型滑り軸受が使用されています。シャフトジャーナルとベアリングの間には加圧された潤滑油膜が形成され、流体摩擦を発生させることで、蒸気タービンの安全かつ安定した運転を確保します。

 

蒸気タービンの主軸受には、円筒形シェル支持軸受、楕円形シェル支持軸受、三油式くさび支持軸受、傾斜パッド支持軸受の4つの主要なタイプがあります。

 

2. 機能スラストベアリング

スラストベアリングの機能は、運転中にローターの軸方向スラストに耐え、タービンローターとシリンダーの軸方向の相対位置を決定し、維持することである。

 

スラストベアリングは、独立したユニットとして設計することも、サポートベアリングと組み合わせて単一のユニットとして設計することもできます。後者は、複合ベアリング（スラスト・サポート複合ベアリング）と呼ばれます。

構造的には、多分割型または扇形型があり、現在最も広く使用されているのは扇形ベアリングです。主な構成部品は、作動パッド、非作動パッド、調整シム、および取付リングです。

 

推力ディスクの両側には、10個から12個の作動パッドと非作動パッドが取り付けられている。各パッドは取り付けリングに装着されており、作動パッドはローターの前方軸方向推力を、非作動パッドは後方軸方向推力をそれぞれ支える。

 

スラストベアリングの非作動パッドは通常、スラスト荷重を支えません。しかし、負荷遮断などによりタービン負荷が急激に減少すると、タービンは気流とは逆方向の軸方向スラストを受けることがあります。このような場合、非作動パッドは、くさび形の油膜を介してこの軸方向スラストを相殺し、タービンの過剰な前方変位を防ぎ、可動部と固定部間の衝突や摩耗を回避します。

 

3. 蒸気タービン運転中のTSI監視パラメータ

1. 支持ベアリング金属の温度 < 105℃°C.

2. スラストベアリング金属の温度 < 100℃°C.

3. スラストパッドの作業面温度 < 100℃°C.

4. スラストパッドの非作動面温度 < 100℃°C.

5. 軸方向変位 < 1.2 mm かつ > -0.6 mm。

6. 高圧および中圧シリンダーの差膨張が6mm未満かつ-3mmを超える場合。

7. ベアリングキャップの振動 < 0.05 mm、シャフトシステムの振動 < 125μm.

8. 左右のシリンダーの相対的な膨張のずれは小さいべきである。