业余钳工 发表于 6 天前

设备热膨胀问题请教

对于工作在高/低温的动设备,如何处理热膨胀引起的应力的问题
有2类状态,
第1类为整个设备整体高温,近似均匀膨胀,需要考虑动设备与地基的联结问题,
1.1要么采用静定支撑,如3点支撑,比如航空发动机的附件齿轮箱等,当然 振动不大好。


1.2 对于与地基需要固定连接的设备,有资料介绍 对于烧结风机地脚螺栓有时采用固定端+自由端的配置,自由端地脚螺栓不拧紧或者采用塑性变形垫片 可以容许位移补偿。这种方式有何应用的标准或适用场景,对振动的影响如何评估?是否适用于高速(比如要过临界)?


第2类,整个设备有高温 有低温不分,比如齿轮压缩机,叶轮的温度高,齿轮需要低温。比如航空发动机,热端温度高,轴承需要低温。这类的处理是隔热或者冷却。

2.1 对于齿轮压缩机,有到500度以上的应用了,此类的隔热如何处理?叶轮轴的叶轮500度,齿轮和轴承也就100度以下,西门子介绍了涡壳三点支撑,没有详细介绍齿轮轴的隔热处理

2.2 请问,对于齿轮传动,是否可以通过在轴上进行隔热,实现可能仅齿轮部件高温(通过喷高温油),而轴承密封低温(喷低温油) ,箱体低温,而不影响啮合状态?(出于苛刻条件考核试验目的)

2266998 发表于 6 天前

你的问题笼统,为什么?我开工程咨询,都不敢这个口气范围,

必须一对一,具体啥东西,具体涨多少?具体动载荷多大?具体转速?具体基础基频,到赫兹了!

数十个“具体”,指向一个问题,你具体了,我告诉你,炼化,发电,涡轮设备,我都能告诉你

业余钳工 发表于 6 天前

2266998 发表于 2025-3-27 19:49
你的问题笼统,为什么?我开工程咨询,都不敢这个口气范围,

必须一对一,具体啥东西,具体涨多少?具体动 ...

感谢大侠回复。假设有一个齿轮箱中心距100左右,约1:1速比,想齿轮副运行在250-300摄氏度啮合(通过喷高温油控制),20000rpm转左右(l临界以下),计划使用刚性厚壁箱体,箱体需要刚性把在基座)上,为避免引起的对中不良及热膨胀热应力,同时降低成本计划使轴承和箱体保持工作在80度以下,,即轴承和箱体供低温油。

计划在齿轮轴上加热障环节,通过喷油保持齿轮侧高温,保持轴承测低温,同时不影响啮合(这个最重要)。箱体壁采用复合层,中间喷油冷却,保证箱体保持低温,是否有实现的可能性

寂静回声 发表于 6 天前

在网上抄几句
通过涂层技术(如热障涂层TBCs)隔绝热量,减少热传导到低温部件。
使用低导热率材料(如陶瓷纤维、气凝胶、石墨层)或真空隔热板(VIP)阻断热量传递。
在高温区域(如叶轮)通过气流或冷却空气(如发动机的风扇引气)带走热量,降低局部温度。
使用冷却液(如水-乙二醇混合液)循环通过低温部件(如轴承、齿轮箱),带走热量。
在关键部件(如轴承、齿轮)安装温度传感器,实时监控温度变化。

Hyperion 发表于 5 天前

2W转超出俺的见识,俺仅仅是见过3K转的汽轮机。

第1类为整个设备整体高温,近似均匀膨胀,需要考虑动设备与地基的联结问题,
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与汽轮机类似。发电厂汽轮机的单个缸体算是整体高温500多度,热膨胀方面是用外伸的支撑(俗称猫爪),即上中分面或下中分面各伸出4个支撑,有导向槽。技术流派不一样,有差异。


第2类,整个设备有高温 有低温不分,比如齿轮压缩机,叶轮的温度高,齿轮需要低温。比如航空发动机,热端温度高,轴承需要低温。这类的处理是隔热或者冷却。
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2W转对比3K转,鼓风热量大多少?
滑动轴承油冷却+负压轴承箱(裸露空气中),能处理500多的转子冷却,高转速可以参考机床
滑动轴承油冷却+正压强制冷却轴承箱,处理500多燃机转子冷却
以上是刚性联轴器,齿轮传动就不知道了

业余钳工 发表于 5 天前

Hyperion 发表于 2025-3-28 09:30
2W转超出俺的见识,俺仅仅是见过3K转的汽轮机。

第1类为整个设备整体高温,近似均匀膨胀,需要考虑动设备 ...

感谢 汽轮机猫爪这个好好研究下 看起来可以借鉴。
对于齿轮箱来说 线速度几十米的话风阻没有多少热量

滑动轴承油冷却+正压强制冷却轴承箱,处理500多燃机转子

大侠说的这个是燃机拖动的齿轮箱,使用刚性联轴器?

Hyperion 发表于 5 天前

业余钳工 发表于 2025-3-28 11:21
感谢 汽轮机猫爪这个好好研究下 看起来可以借鉴。
对于齿轮箱来说 线速度几十米的话风阻没有多少热量



滑动轴承油冷却+正压强制冷却轴承箱,处理500多燃机转子
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这个没说准确。“滑动轴承油冷却+正压强制冷却轴承箱”仅仅是个轴承箱,处于燃机高温尾气的环境,没有联轴器。   
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