13 / 27
Система криообеспечения высокотемпературной сверхпроводимости устройств…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017 13
Ротор вращается в газодинамических подшипниках [8–10].
Радиальные подшипники расположены с обеих сторон активной
части ротора электродвигателя. Осевые подшипники установлены по
обе стороны упорного диска ротора. Радиальные и осевые газодина-
мические подшипники относятся к лепестковому типу.
Как отмечено ранее, условия эксплуатации турбомашин характе-
ризуются длительным ресурсом работы и высокими частотами вра-
щения. Их обеспечивает только использование подшипников с отсутст-
вием в рабочем режиме механического контакта между ротором и
корпусом. Этим требованиям удовлетворяют подшипники скольжения с
жидкостной или газовой смазкой и активные электромагнитные
подшипники. Применение подшипников скольжения с жидкостной
смазкой в данной системе затруднительно, поскольку требуется сложная
маслосистема, которая может привести к загрязнению рабочего тела.
Для активных электромагнитных подшипников
необходима сложная и
громоздкая система управления, а при большом автономном ресурсе
система управления должна иметь двойное или даже тройное
дублирование, что значительно усложняет эксплуатацию. К тому же при
использовании электромагнитных подшипников необходимо пред-
усмотреть в конструкции места для установки страховочных шарико-
подшипников, которые будут воспринимать нагрузки при стоянке и
транспортировке агрегата и изделия в целом и аварийном останове
компрессора. Все это делает применение электромагнитных подшип-
ников для решения поставленной задачи проблематичным.
Более предпочтительными для таких условий работы являются
подшипники с газовой смазкой. Для газостатических подшипников
важно иметь дополнительный источник газа и систему его тонкой
фильтрации, так как их несущая способность определяется в основ-
ном давлением подводимой смазки, превышающей давление среды в
2–5 раз. Все это ведет к необходимости ввода дополнительных агре-
гатов и усложняет систему в целом.
Наиболее оптимальными опорами в данном случае представля-
ются лепестковые газодинамические подшипники (ЛГП). Для этого
типа подшипников не требуется дополнительных агрегатов питания
и применения страховочных шарикоподшипников, что увеличивает
надежность агрегата.
Ресурс работы таких подшипников составляет десятки тысяч ча-
сов и более. Особенностями ЛГП являются способность к самоуста-
новке, отслеживанию колебаний ротора и внутреннее трение пакета
лепестков. Одним из наиболее важных преимуществ ЛГП является
эффективная стабилизация высокоскоростных колебаний ротора за
счет внутреннего трения пакета лепестков в зоне их контакта, кото-
рое возникает при работе, что увеличивает рассеивание энергии ко-