箔片动压轴承的研制及在机载环控涡轮的应用 被引量：9

1

作者 绳春晨 杨榆 +4 位作者 谢洪涛 高维浩 罗高乔 陈双涛 侯予 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期86-90,共5页

针对某型吊舱环控涡轮油润滑轴承存在的油污染、可靠性低等问题,基于吊舱涡轮的实际使用条件研制一种机载涡轮动压箔片轴承,并进行箔片动压轴承机载环控涡轮的性能试验、功能振动试验、高低温贮存试验、启停可靠性等试验验证。试验结果... 针对某型吊舱环控涡轮油润滑轴承存在的油污染、可靠性低等问题,基于吊舱涡轮的实际使用条件研制一种机载涡轮动压箔片轴承,并进行箔片动压轴承机载环控涡轮的性能试验、功能振动试验、高低温贮存试验、启停可靠性等试验验证。试验结果表明:采用动压气体箔片轴承的高速环控涡轮制冷性能、起浮压力、起浮转速均满足使用要求,功能振动试验、-55和70℃高低温启动试验优于指标要求,百次启停和超速运转后涂层无脱落,启停次数可达10 000次以上。 展开更多

关键词 箔片动压轴承 机载吊舱环控 环境适应性 启停可靠性

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深低温氢气润滑箔片气体动压轴承特性研究

2

作者 张凯 冉神坤 +2 位作者 肖宏远 刘天宇 冯凯 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期67-76,共10页

针对实际工程运用中氢气润滑箔片气体动压轴承出现的湍流效应,结合氢气润滑箔片气体动压轴承所处的深低温状态,利用壁面定律修正经典气体雷诺方程,耦合Link-Spring力学模型后求解并获得了以深低温氢气作为润滑介质的箔片气体动压轴承静... 针对实际工程运用中氢气润滑箔片气体动压轴承出现的湍流效应,结合氢气润滑箔片气体动压轴承所处的深低温状态,利用壁面定律修正经典气体雷诺方程,耦合Link-Spring力学模型后求解并获得了以深低温氢气作为润滑介质的箔片气体动压轴承静动态特性;对比箔片气体动压轴承在深低温氢气与其他润滑气体介质时的静态特性,分析偏心率、环境压力、宽径比和名义间隙等参数对箔片气体动压轴承静动态特性的影响.结果表明,相较于常温常压空气和低温高压氮气,以低温高压氢气为润滑介质的箔片气体动压轴承的承载力相对较低,但可通过增大轴承的偏心率、工作环境压力、宽径比、动力黏度和减小轴承的名义间隙等方式增大承载力;轴承的直接动态刚度系数随环境压力的增大而增大,随名义间隙的增大而减小. 展开更多

关键词 箔片气体动压轴承 深低温 氢气 轴承性能

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超临界二氧化碳系统用箔片气体动压轴承静特性研究 被引量：4

3

作者 朱鹏程 管玉坤 +2 位作者 门日秀 程振宇 冯凯 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期875-884,共10页

超临界二氧化碳动力循环系统对实现节能减排的目标有着十分积极的作用。针对一种箔片气体动压轴承结构建立了计算模型,并通过拟合非理想状态气体超临界二氧化碳的密度与压力之间的关系,基于传热学模型和气体润滑能量方程分析了轴承气膜... 超临界二氧化碳动力循环系统对实现节能减排的目标有着十分积极的作用。针对一种箔片气体动压轴承结构建立了计算模型,并通过拟合非理想状态气体超临界二氧化碳的密度与压力之间的关系,基于传热学模型和气体润滑能量方程分析了轴承气膜温升,结合实际运行过程中出现的湍流效应修正润滑气体雷诺方程、耦合力学分析模型和能量方程,分析S-CO_(2)介质箔片气体动压轴承的静特性,并与空气作为介质进行对比分析不同系统参数和湍流参数对轴承特性的影响规律。结果表明:相较于空气而言,使用超临界二氧化碳作为润滑介质的箔片气体动压轴承具有较高的承载力,而且在一定范围内随着轴承直径和宽度的增加、偏心率的上升、轴承间隙的减小、转速的提高等,轴承承载力均可以增大;对于湍流影响因素来说,在一定范围内随着局部雷诺数和湍流系数的增加、气体动力黏度和密度的提高、高温环境下环境温度的降低等,轴承承载力将会增大。 展开更多

关键词 箔片气体动压轴承 雷诺方程 超临界二氧化碳 承载力

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S-CO_(2)介质止推箔片气体动压轴承特性研究

4

作者 李文俊 杨靖贵 +3 位作者 曲智旭 朱鹏程 刘水华 冯凯 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期77-88,共12页

针对超临界二氧化碳(SupercriticalCarbon Dioxide,S-CO_(2))润滑波箔型止推箔片气体动压轴承,通过反向传播(Back Propagation,BP)神经网络算法提出S-CO_(2)的物性模型,并考虑轴承工作时的非理想气体效应,提出考虑湍流效应气体润滑模型... 针对超临界二氧化碳(SupercriticalCarbon Dioxide,S-CO_(2))润滑波箔型止推箔片气体动压轴承,通过反向传播(Back Propagation,BP)神经网络算法提出S-CO_(2)的物性模型,并考虑轴承工作时的非理想气体效应,提出考虑湍流效应气体润滑模型、箔片结构力学模型和气膜平均温升计算方法,对止推箔片气体动压轴承的静动态特性进行研究,并分析不同结构参数对箔片气体轴承静动态特性的影响规律.结果表明,本文提出的物性模型准确度高,相关系数高达99.997%.以S-CO_(2)为润滑介质的止推箔片气体动压轴承具有更高的承载力,且在适当范围内减小最小初始气膜厚度或增加膜厚比可以提高轴承的承载力.以S-CO_(2)为介质的止推箔片气体动压轴承的动态刚度系数和动态阻尼系数均远高于常温常压空气介质下的止推箔片气体动压轴承.随着最小初始气膜厚度减小,轴承的动态刚度系数和动态阻尼系数均迅速增加. 展开更多

关键词 止推箔片气体动压轴承 超临界二氧化碳(S-CO_(2)) 反向传播神经网络 静态特性 动态特性

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弹性箔片动压气体推力轴承承载性能研究 被引量：11

5

作者 戚社苗 耿海鹏 +1 位作者 郭海刚 虞烈 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1-4,共4页

气弹耦合解是准确预测弹性箔片动压气体轴承承载性能的有效方法。通过引入箔片的弹性变形以及联立求解动压气体润滑Reynolds方程和弹性箔片的变形方程,给出了弹性箔片动压气体推力轴承的气弹耦合解。应用气弹耦合解理论,将顶层箔片的局... 气弹耦合解是准确预测弹性箔片动压气体轴承承载性能的有效方法。通过引入箔片的弹性变形以及联立求解动压气体润滑Reynolds方程和弹性箔片的变形方程,给出了弹性箔片动压气体推力轴承的气弹耦合解。应用气弹耦合解理论,将顶层箔片的局部弹性变形纳入考虑范围,对弹性箔片动压气体推力轴承的承载性能进行了计算和分析。有限元数值仿真结果表明:顶层箔片在气膜压力作用下的局部弹性变形直接导致弹性箔片动压气体推力轴承承载能力的降低;根据轴承瓦块上气膜压力分布的特点合理设计支承拱箔的结构形式,可以减小顶层箔片的局部弹性变形,有效提高轴承的承载能力。得到了一种承载能力较高的弹性箔片动压气体推力轴承支承拱箔结构设计方案。 展开更多

关键词 弹性箔片动压气体推力轴承 承载性能 弹性变形 气弹耦合

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应用于高速透平膨胀机的箔片动压气体止推轴承的试验研究 被引量：9

6

作者 周权 侯予 陈汝刚 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期49-52,111,共5页

针对现有箔片动压气体轴承结构较为复杂、理论分析比较困难,以及难以应用于高速旋转机械等问题,提出了改进的平箔型、黏弹性支承型、鼓泡型等箔片动压气体止推轴承.在高速透平机械气体轴承试验台上,采用透平驱动转子-轴承系统以及静压... 针对现有箔片动压气体轴承结构较为复杂、理论分析比较困难,以及难以应用于高速旋转机械等问题,提出了改进的平箔型、黏弹性支承型、鼓泡型等箔片动压气体止推轴承.在高速透平机械气体轴承试验台上,采用透平驱动转子-轴承系统以及静压轴承支承活塞杆施加轴向力等试验方法,对箔片动压气体止推轴承在不同转速下的承载性能进行了试验研究.同时,利用快速傅里叶变换方法,分析轴承-转子系统在空间3个方向的振动信号,对箔片动压气体止推轴承的运转稳定性进行了探讨.试验结果表明:平箔型动压气体止推轴承具有较高的轴向承载力,约为44N,而鼓泡型动压气体止推轴承的性能非常稳定,轴承-转子系统的轴心轨迹十分清晰,轴向振动信号中低频和高频涡动可忽略不计,其振动频率以1倍频为主. 展开更多

关键词 箔片动压气体轴承 高速透平膨胀机 轴承性能

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高速透平箔片动压气体轴承固体润滑涂层研究进展 被引量：5

7

作者 郑越青 马斌 +1 位作者 孙皖 侯予 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第5期34-37,6,共5页

箔片动压气体轴承广泛应用于高速透平膨胀机、微小型燃气轮机、涡轮增压机等高速透平机械中。固体润滑涂层可为箔片动压气体轴承提供启停阶段的润滑保护,对保证箔片动压气体轴承稳定性与使用寿命至关重要。本文回顾了国内外箔片动压气... 箔片动压气体轴承广泛应用于高速透平膨胀机、微小型燃气轮机、涡轮增压机等高速透平机械中。固体润滑涂层可为箔片动压气体轴承提供启停阶段的润滑保护,对保证箔片动压气体轴承稳定性与使用寿命至关重要。本文回顾了国内外箔片动压气体轴承固体润滑涂层的研究历史与现状;结合文献资料着重分析了PS系列、Korolon系列和DLC系列的固体润滑涂层特性,并对其应用场合和优缺点进行了探讨。 展开更多

关键词 箔片动压气体轴承 高速透平机械 固体润滑涂层

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航空发动机弹性箔片气体动压轴承技术研究及性能评价综述 被引量：15

8

作者 谢伟松 林鑫 +2 位作者 王伟韬 申倩 何振鹏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期136-147,共12页

弹性箔片气体动压轴承广泛应用于航空发动机中,在减少航空发动机功率损失、提高发动机可靠性方面具有重要作用。综述了国内外箔片气动轴承的研究现状,介绍了航空发动机箔片气动轴承结构的发展和应用特点,重点讨论了箔片止推轴承的理论... 弹性箔片气体动压轴承广泛应用于航空发动机中,在减少航空发动机功率损失、提高发动机可靠性方面具有重要作用。综述了国内外箔片气动轴承的研究现状,介绍了航空发动机箔片气动轴承结构的发展和应用特点,重点讨论了箔片止推轴承的理论研究现状,比较了不同箔片气动轴承润滑建模方法、润滑求解方法、收敛控制方法,指出了弹性箔片气体动压轴承在航空发动机旋转机械中的巨大应用潜力,提出了气动轴承技术今后需要重点开展的研究发展方向,主要包括箔片动压气体轴承理论建模及其模型求解、箔片气动轴承的实验研究及试验台架的搭建测试、箔片动压气体轴承设计及加工制造、轴承表面涂层技术的研究以及箔片动压气体轴承技术的应用等。 展开更多

关键词 航空发动机 箔片气体动压轴承 润滑模型 止推轴承

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基于梁模型的波箔动压轴承箔片结构建模方法 被引量：2

9

作者 雷群 石卓奇 +1 位作者 李洁 杜建军 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期62-67,共6页

波箔动压轴承的箔片刚度特性是评估轴承性能的重要指标。为了合理、全面考虑摩擦力对波箔刚度的影响,建立了波纹箔片的欧拉梁模型,提出了判定波纹箔片摩擦状态的算法,针对静摩擦状态约束条件以及动摩擦力-位移关系合理调整约束方程。经... 波箔动压轴承的箔片刚度特性是评估轴承性能的重要指标。为了合理、全面考虑摩擦力对波箔刚度的影响,建立了波纹箔片的欧拉梁模型,提出了判定波纹箔片摩擦状态的算法,针对静摩擦状态约束条件以及动摩擦力-位移关系合理调整约束方程。经过计算发现摩擦力的存在使箔片刚度增大,且未滑移的波纹刚度比产生滑移的波纹刚度大。探究了单元数量对计算结果的影响,发现其对结果影响不大。将梁模型计算值与文献中的线弹簧模型及实验值进行对比,结果显示梁模型计算值更接近实验值,验证了梁模型的准确性。 展开更多

关键词 箔片动压轴承 气体润滑 梁模型

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氢燃料电池空压机动压箔片轴承设计与试验 被引量：5

10

作者 张雯 董泽达 徐方程 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期172-178,共7页

针对野外战车应急发电机组的氢燃料电池空气压缩机,使用空气动压箔片轴承代替滚动轴承,提出了一种无油空压机轴系的设计方法。先通过预估轴承支承刚度进行轴系的转子动力学分析,根据分析结果设计符合支承刚度和空压机轴向推力要求的气... 针对野外战车应急发电机组的氢燃料电池空气压缩机,使用空气动压箔片轴承代替滚动轴承,提出了一种无油空压机轴系的设计方法。先通过预估轴承支承刚度进行轴系的转子动力学分析,根据分析结果设计符合支承刚度和空压机轴向推力要求的气体动压箔片轴承,形成完整的设计方案,并成功应用于轴承-转子系统中。测试了空压机轴系全转速范围内的轴系升降速振动三维频谱图和在40000、60000、80000和100000 r/min下的转子振幅和轴心轨迹,以及耐久性实验的轴系振动结果和轴承温升特性。实验结果表明,设计的轴承性能良好,轴系具有良好的转子动力学稳定性,验证了所提出的轴承设计方案的可行性。 展开更多

关键词 野外战车 应急发电机组 氢燃料电池空压机 空气动压箔片轴承 转子动力学

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新型箔片动压气体轴承气膜承载力研究 被引量：1

11

作者 任晓乐 董小瑞 +2 位作者 张学清 刘思蓉 靳嵘 《轴承》 北大核心 2018年第4期27-31,共5页

以箔片动压气体轴承为研究对象,针对箔片的结构特点进行轴承结构设计与改进。考虑气体可压缩性对轴承动力学特性的影响,利用FLUENT软件模拟轴承内气膜的二维、三维流场分布,分析轴承气膜的承载力变化情况。以刚性气体圆轴承为比较对象,... 以箔片动压气体轴承为研究对象,针对箔片的结构特点进行轴承结构设计与改进。考虑气体可压缩性对轴承动力学特性的影响,利用FLUENT软件模拟轴承内气膜的二维、三维流场分布,分析轴承气膜的承载力变化情况。以刚性气体圆轴承为比较对象,改变箔片的结构参数,获得不同结构的箔片动压气体轴承的承载特性变化规律。结果表明:波宽相同的情况下,全波箔片轴承与上波箔片轴承的承载力随波高的增大而下降,下波箔片轴承的承载力随波高的增大而增大直至平缓,且远大于其他类型的箔片轴承。 展开更多

关键词 箔片动压气体轴承 气膜流场 承载特性

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气浮空气循环机密封轴向气动力研究

12

作者 肖云峰 邓瑞洋 +2 位作者 孔祥雨 张樱瀚 孙鑫悦 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期43-49,共7页

针对传统空气循环机双侧高速转子端的轴向力理论经验公式精度偏低,数值计算耗时长的问题,建立包含双侧高速转子的窄缝间隙计算域几何模型,并通过试验校核了模型的准确性。对含双侧高速转子的窄缝间隙内部流场进行数值计算,探讨窄缝间隙... 针对传统空气循环机双侧高速转子端的轴向力理论经验公式精度偏低,数值计算耗时长的问题,建立包含双侧高速转子的窄缝间隙计算域几何模型,并通过试验校核了模型的准确性。对含双侧高速转子的窄缝间隙内部流场进行数值计算,探讨窄缝间隙对轴向气动力的作用规律,并对传统机械轴向气动力的计算公式进行修正,提出适用于气浮ACM轴向气动力计算公式。结果表明:提出的公式在压气机端的最小误差由原来的59%降低到13%,最大误差由原来的261%降低到75%,在涡轮端最小误差由原来的63%降低到2%,最大误差由原来的98%降低到8%,表明修正后轴向气动力公式减小了轴向力的计算误差,因此提出的公式更加适用于气浮空气循环机的轴向气动力计算。 展开更多

关键词 空气循环机 轴向力 窄缝间隙 轮背密封 动压箔片轴承

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