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启停对推力轴承可靠性与阻力矩的影响测试

张健鑫 张东辉 谷继品 郭晓娴 陈树明 刘小军

张健鑫, 张东辉, 谷继品, 郭晓娴, 陈树明, 刘小军. 启停对推力轴承可靠性与阻力矩的影响测试[J]. 核动力工程, 2022, 43(3): 173-178. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.03.0173
引用本文: 张健鑫, 张东辉, 谷继品, 郭晓娴, 陈树明, 刘小军. 启停对推力轴承可靠性与阻力矩的影响测试[J]. 核动力工程, 2022, 43(3): 173-178. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.03.0173
Zhang Jianxin, Zhang Donghui, Gu Jipin, Guo Xiaoxian, Chen Shuming, Liu Xiaojun. Testing of Influence of Start-Stop on the Reliability and Drag Torque of the Thrust Bearing[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(3): 173-178. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.03.0173
Citation: Zhang Jianxin, Zhang Donghui, Gu Jipin, Guo Xiaoxian, Chen Shuming, Liu Xiaojun. Testing of Influence of Start-Stop on the Reliability and Drag Torque of the Thrust Bearing[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(3): 173-178. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.03.0173

启停对推力轴承可靠性与阻力矩的影响测试

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.03.0173
详细信息
    作者简介:

    张健鑫(1989—),男,工程师,博士,现从事核电厂反应堆关键设备设计研究,E-mail: zzxwth@163.com

  • 中图分类号: TL353

Testing of Influence of Start-Stop on the Reliability and Drag Torque of the Thrust Bearing

  • 摘要: 为了测试反复启停对钠冷快堆(SFR)一回路主泵推力轴承可靠性和阻力矩的影响,采用适用于小样本的分散系数法设计了可靠性统计方案,制造了3套巴氏合金推力瓦和1台上部组合轴承样机,设计并搭建了试验台,测试了启动阻力矩随停机加载时间的变化情况,模拟推力轴承的真实情况并开展了反复启停试验。试验研究表明,启动阻力矩均会随着停机加载时间的延长而不断增大;反复启停对推力瓦的磨损寿命影响较小,置信度0.9时,推力轴承启停125次不发生失效的可靠度超过0.99996;反复启停会影响推力轴承的阻力矩,随着启动次数的增多,推力轴承的阻力矩呈缓慢上升趋势,证明开展主泵电机启动能力设计时,必须要考虑启停次数的影响。本文研究可为主泵电机启动能力设计提供参考。

     

  • 图  1  启动阻力矩与停机加载时间关系曲线

    Figure  1.  Relationship Curve between Starting Drag Torque and Shutdown Loading Time

    图  2  启动和停机曲线

    Figure  2.  Curve of Start and Stop

    图  3  试验台架

    1—底板;2—轴承支架;3—联轴器;4—支架;5—扭矩传感器;6—联轴器;7—加载支架;8—推力调心滚子轴承;9—托架;10—称重传感器;11—推力轴;12—液压缸;13—托架固定板;14—模拟轴;15—上部组合轴承;16—转接支撑板;17—减速器

    Figure  3.  Test Bench

    图  4  最大扭矩系数变化曲线

    Figure  4.  Variation Curve of Maximal Torque Coefficient

    图  5  平均扭矩系数变化曲线

    Figure  5.  Variation Curve of Average Torque Coefficient

    表  1  工作环境与试验环境对比

    Table  1.   Comparison of Working Environment and Test Environment

    参数工作环境试验环境
    环境温度/℃0~45
    相对湿度(25℃时)/%≤80
    润滑油牌号ISO VG46
    油温/℃40~53±253±2
    润滑油过滤精度/ μm20
    油位高度/mm380380±10
    下载: 导出CSV

    表  2  反复启停前后性能试验对比

    Table  2.   Comparison of Performance Test before and after Repeated Start-stop

    参数启停试验前启停试验后
    转速/(r·min−1)742
    比压/MPa1.37
    冷却水温/℃40.340.7
    冷却水流量/(L·min−1)138.8140.1
    油位/mm380385
    轴瓦温度/℃55.656.9
    推力瓦温度/℃54.556.3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-15
  • 修回日期:  2021-04-07
  • 刊出日期:  2022-06-07

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