《電磁軸承系統中無油潤滑輔助軸承的研究》是依託清華大學，由楊國軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：電磁軸承系統中無油潤滑輔助軸承的研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：楊國軍
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電磁軸承系統中的輔助軸承通常選用滾動軸承，但滾動軸承一般需要油潤滑或脂潤滑，存在污染，且耐衝擊的能力不足。本項目針對此問題：（1）提出了一種無油潤滑的角接觸陶瓷軸承方案，此軸承成對使用，內外圈滾道表面鍍二硫化鉬。這種軸承極限轉速比同型號金屬軸承高，並可同時承受徑向和軸向載荷，適用一些不能有潤滑油或潤滑脂存在的特殊環境。（2）設計輔助軸承徑向和軸向彈性緩衝元件，分別放在輔助軸承的外圈與軸承座之間和輔助軸承的兩端。本項目將圍繞上述內容，重點研究這種輔助軸承結構承受轉子跌落的能力。主要包括：建立轉子跌落動力學、摩擦發熱的理論分析方法；研究彈性緩衝元件的剛度與輔助軸承支承剛度的關係；設計輔助軸承實驗台架，通過一系列不同尺寸輔助軸承的跌落實驗研究，提出輔助軸承的設計準則與失效評價標準。本項目的開展，對電磁軸承在國家重大專項高溫氣冷堆示範電站中的套用具有重要意義，也將為電磁軸承理論的發展奠定重要基礎。
結題摘要
輔助軸承是電磁軸承系統中的關鍵零部件之一，其主要有三個作用：一是在停機檢修時支承轉子；二是在轉子運轉過程中，當電磁軸承突然失效時，臨時支承轉子；三是當轉子正常運行時，當載荷超過電磁軸承的承載能力時，起到過載保護的作用。滾動軸承是電磁軸承系統中最常用的輔助軸承，目前存在的主要問題是：（1）輔助軸承需要潤滑以降低摩擦發熱，難以滿足特殊環境不能有潤滑油或潤滑脂存在的要求；（2）輔助軸承承受轉子跌落衝擊的能力不足。本項目針對上述問題，對輔助軸承進行了系統的理論與實驗研究，主要包括：（1）提出了一種無油潤滑的角接觸陶瓷軸承方案，此軸承成對使用，內外圈滾道表面濺射二硫化鉬。這種軸承極限轉速比同型號金屬軸承高，並可同時承受徑向和軸向載荷，適用一些不能有潤滑油或潤滑脂存在的特殊環境；（2）設計輔助軸承徑向和軸向彈性緩衝元件，降低跌落轉子對輔助軸承的衝擊力；（3）建立臥式與立式轉子跌落動力學模型；（4）輔助軸承抗摩擦能力與熱學特性分析；（5）熱力耦合作用下的輔助軸承壽命預測；（6）轉子跌落實驗。研究結果表明：（1）本項目提出的輔助軸承方案具有較好的理論與套用發展前景；（2）提出了一種帶阻尼器的緩衝方案，可以有效降低跌落轉子對輔助軸承的衝擊；（3）提出的立式與臥式轉子跌落動力學模型在理論分析與實驗中得到了比較充分的驗證，可以套用於類似方案的設計與實驗；（4）系統進行了轉子和輔助軸承的衝擊、摩擦發熱等實驗，總結了輔助軸承的設計準則與失效評價標準，為輔助軸承的套用具有一定的指導意義。本項目的開展，完善了輔助軸承基本理論，對輔助軸承的深入理論研究與工程套用提供了重要技術保障。同時對輔助軸承在國家重大專項“高溫氣冷堆核電站示範工程”中的套用提供了重要研究基礎，具有重要的工程套用價值，而且也將為電磁軸承理論的發展奠定重要基礎。
