Упорный подшипник воспринимает на себя осевые усилия, возникающие во время работы ротора, и удерживает его в осевом направлении.
В современных судовых турбинах применяют одно гребенчатые упорные подшипники гидродинамического типа, допускающие удельное давление до 2,7 Мн/м2.
Как и опорные, упорные подшипники делятся на жесткие и самоустанавливающиеся.
Схемы образования масляного клина и действие сил на упорную подушку показаны на рис. 37, а—в. При неподвижном роторе рабочая поверхность упорных подушек 2 параллельна плоскости упорного гребня 1. При пуске турбины масло входит в зазор между подушкой и гребнем. Упорные подушки имеют эксцентрично расположенную опору в неподвижной обойме 3, около которой они могут поворачиваться на небольшой угол. С возрастанием частоты вращения турбины возрастают осевое усилие Р и реакция R, подушки под действием возникшей пары сил поворачиваются под углом к плоскости гребня и образуют клиновой зазор, в который поступает масло (рис. 37, б). По мере поворота подушки увеличивается давление в выходном сечении и точка приложения равнодействующей сил давления масла переместится в сторону выхода масла. Когда она остановится напротив точки опоры, наступит состояние равновесия подушки (рис. 37, в). При изменении режима работы турбины угол наклона подушки будет изменяться.
Общей особенностью жестких упорных подшипников является установка обоймы с упорными подушками в цилиндрической расточке корпуса подшипника. Упорные подушки могут свободно поворачиваться вокруг своей точки опоры, в зависимости от режима работы турбины, а опоры остаются неподвижными в вертикальной плоскости, перпендикулярной горизонтальной оси вала. В последние годы жесткие подшипники почти полностью заменены самоустанавливающимися, которые можно разделить на следующие группы: а) самоустанавливающиеся со сферическими обоймами, которые могут поворачиваться вслед за гребнем; б) самоустанавливающиеся с уравнительными устройствами для автоматического выравнивания давления на подушки; в) прикрепленные к сферическому самоустанавливающемуся вкладышу опорного подшипника и образующие с ними комбинированный опорно-упорный подшипник.

Самоустанавливающийся упорный подшипник с уравнительным устройством (рис. 38) применяется на судах типа «Ленинский комсомол». Осевое усилие от упорного гребня 3 передается упорными подушками 4 на обойму 7 через два ряда уравновешивающих подушек первого 5 и второго 8 рядов. Все детали подшипников (переднего и заднего хода) смонтированы по обеим сторонам упорного гребня в общем вставном корпусе 6 с торцевой крышкой 1, состоящей из двух половин — верхней и нижней.
Упорные и уравновешивающие подушки, располагаясь по окружности, образуют замкнутую цепь. Каждая упорная подушка передает давление подушек первого ряда на две уравновешивающие подушки второго ряда, обеспечивая равномерность распределения давления на все подушки. При увеличении нагрузки на одну любую упорную подушку расстояние ее от упорного гребня увеличивается, а расстояние смежных с ней подушек уменьшается. Благодаря этим перемещениям подушек нагрузка на них распределяется равномерно как в случае некоторого отклонения плоскости упорного гребня от первоначального положения, так и при их некоторой неточности в изготовлении. Масло подводится по каналу 2 отдельно для подушек переднего и заднего ходов. Отвод масла осуществляется также отдельно через сливные полости 9 и 11, разделенные уплотнительным кольцом 10. Утечку масла вдоль вала предотвращают бронзовые уплотнительные самоустанавливающиеся кольца 12.
В упорных подшипниках с уравнительным устройством, обеспечивающим выравнивание давления на подушки, не требуется поворот обойм, что позволяет их устанавливать жестко в цилиндрических расточках. Поэтому отпадает необходимость в изготовлении сферической поверхности; для изготовления и сборки упорных подушек не требуется столь высокая точность, как для подшипников со сферическими обоймами. Упорные подушки изготовляют коваными из бронзы (Бр. ОФ10-1), марганцовистой латуни или углеродистой стали марки 35 и заливают баббитом Б-83. Толщина слоя баббита упорных подушек должна быть меньше минимального осевого зазора в проточной части, чтобы в случае выплавления баббита не произошло задеваний в турбине. В современных турбинах толщина заливки доведена до 1,5 мм. Обоймы изготовляют коваными из бронзы или углеродистой стали. Упорный гребень может быть откован заодно с шейкой вала или ротора либо насадным из углеродистой стали марок 35 и 40 или из хромомо-либденовой стали. Трущиеся поверхности гребней и упорных подушек цементируют, закаливают и шлифуют.
|