轴承流汽轮机第五讲——汽轮机的轴承|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

汽轮机第五讲——汽轮机的轴承

1.螺钉 2.油封 3.挡油圈 4.沉头螺钉 5.主推力瓦圈 6.螺钉 7.副推力瓦圈 8.垫圈 9.螺钉 10.轴承体 11.弹性板 12.螺钉 13.球面座 14.沉头螺钉 15.垫圈 16.轴瓦 17.挡油圈 18.螺钉 19油封圈

汽轮机常用的轴承有圆柱轴承、椭圆轴承、多油契轴承和可倾瓦轴承。我公司只用除圆柱轴承之外的轴承。四油契轴承适用于高速轻载工况。可倾瓦轴承稳定性较好，为防止汽轮机轴系发生失稳现象，被广泛应用于大型机组。此轴承用于高速、功率较大的汽轮机。可倾瓦轴承瓦块的分布方式有两种，一种是上三下二，另一种是上二下三。

汽轮机轴承有径向轴承和推力轴承两类。径向轴承的作用是用来承受转子的重量以及由于转子质量不平衡、不对称的部分进汽度、启动和机械原因引起的振动和冲击等因素所产生的附加载荷，并保证转子相对静子部分的径向对中。

推力轴承的作用是承受转子的轴向载荷，目的是平衡运行状态下汽流给予转子的轴向载荷，确定转子的轴向位置，使机组动静部分之间保持正常的轴向间隙。

汽轮机在运行时，转子受到顺汽流方向的轴向力，其大小随运行工况变化，一般为50～300KN，在甩负荷等工况下，转子可能出现逆汽流方向的负推力。

一、径向轴承

安装在前后轴承座中的径向轴承是汽轮机转子的支承。由汽轮机转子的转速、临界转速和负荷情况的不同，可以分别选用二油叶、四油叶和可倾瓦轴承。

结构：

径向轴承有轴向剖分的两半轴瓦组成，轴瓦的工作表面上浇有巴氏合金。在适当位置上安装的定位销能防止轴承在轴承座内的轴向或径向位移。

与通常使用的普通圆柱轴承相比较，该轴承的特征是内径是椭圆的。在二油叶轴承中，二轴向润滑油槽配置在工作表面的对称位置上，同样，在四油叶轴承中，四个轴向润滑油槽配置在彼此等分的位置上，且根据规定的精确度加工成使轴承的孔径稍大于轴颈外径。在转子轴颈和轴承轴瓦工作表面之间的这个半径差就构成了楔形间隙。

润滑：

轴承由带压力的油润滑。润滑油通过环形油槽径向进入油孔和轴向油叶对轴承轴颈供油的。当转子旋转时把油引入楔形油隙。而当转速升高时就建立起流体动力油膜。当楔形油隙的形状、油的粘度与圆周速度之间的关系适当时，通过摩擦和压缩现象所产生的润滑油压足以把轴从轴瓦上抬起，甚至在重载的条件下也不例外，因而转子将支承在润滑油膜上且没有任何金属间的直接接触。我公司生产的25MW以上的大型机组要用顶轴油泵。盘车、启动时要先开启顶轴油泵，由于该汽轮机转子质量太大，不用顶轴油泵会损坏轴承。

温度监控：

为了确保汽轮机的安全运行，轴承装有测温装置。测得的温度可用作指示、报警或汽轮机跳闸。

（一）温度测量的两种方法：

1、测量轴承金属的温度

对于径向轴承而言，在轴承最小油隙区的金属温度提供了最精确的测量值。轴瓦的温度由进口油温、油量以及汽轮机转子的负荷大小、转速来决定。测温元件能灵敏地直接测到快速变化的温度。轴瓦上的孔可供热电阻测温元件深埋至离巴氏合金运行表面仅2～3毫米的地方。

2、测量润滑油的温度

另一种可供选用的监控轴承温度的常用方法是测量润滑油的回油温度。在轴承的顶端开有一小孔，将油引至温度计。从而测量经过运行以后排出的润滑油温度。

注：采用此方法测量比使用测量轴承金属温度的方法所测得的温度要偏低，而且温度的变化反应较缓慢。温度计所测温度75度以下为安全温度，热电阻所测温度105度以下为安全温度。

二、汽轮机轴承的润滑方式

1、流体动力润滑。它借轴颈转动所造成的流体动压形成油膜，起到隔离摩擦付的表面接触和流体动力润滑的作用，并用流体动压平衡外载荷。

2、流体静力润滑。它借外界供给的高压油形成油膜，并用流体静压力平衡外载荷。25ＭＷ汽轮机转子低速盘车采用的高压油顶轴系统即为这种方式。

3、边界润滑。汽轮机转子在低速盘车而无高压顶轴油系统时，难以形成流体动力润滑（油膜），轴颈与轴承之间只有几个分子层的润滑油加以分隔。我公司生产的25MW以上机组就需用顶轴高压油来盘车。

汽轮机轴承在各种可能出现的工况条件下都应具有足够的刚度、强度和稳定性，以确保机组运行的安全可靠性，要求寿命长、磨损和功耗低，以及有良好的工艺和经济性。为满足这些要求，汽轮机基本上采用动压油膜轴承。

轴承在设计时考虑到额定工况及变工况运行条件下能使轴颈和轴瓦之间始终保持有一层足够厚度的动力油膜来承担载荷。轴承温升及供油条件（包刮进油温度和压力以及油量、清洁度）应在规定的许可范围内，润滑油应具有良好的润滑性能。对径向轴承，除了上述要求之外，特别强调要有良好的动态稳定性能，。

在正常运行时轴承工作区域离非稳定边界要有足够的裕度，还要考虑到两转子间的对中引起的轴承载荷变化，以及超速范围内确保不出现油膜失稳等异常现象。

三、轴承间隙和紧力的调整方法

轴承间隙的调整在汽轮机装配和安装过程中是非常重要的一个环节，如果间隙过大，汽轮机振动就会增加，如果间隙过小轴承温度就会升高。

怎样才能使振动在合理的范围内，轴承温度在较理想的区域内，合理的轴承间隙是非常重要的。一般轴承间隙是轴颈的1.5～2‰，转速高于6000r/min的汽轮机一般轴承间隙在1.5‰左右，也可以根据现场情况灵活调整。汽轮机在运行时轴承温度低于50℃，振动偏大，此时可以适量减小轴承间隙。

轴承间隙的测量一般用压铅丝的方法，在轴承的中分面垫上0.2～0.3mm的铜皮，用1mm以下的铅丝，把铅丝弯成U型放在轴颈上，两U型铅丝的宽度应在轴承宽度的范围之内。拧紧轴承上的螺栓之后再松开，拿出铅丝用分厘卡（千分尺）测量。测量出的数值减去铜皮的厚度，就是轴承的间隙。测量轴承间隙只允许一个变量（铅丝）。

测轴承紧力的方法也可用抬轴法，具体测试的方法：用两只百分表，一只装在轴颈上，另一只装在轴承顶部，（轴承必须安装到位,不得装轴压盖）用手葫芦轻轻往上拉，拉到轴承顶部的百分表一动即可。用轴颈上的百分表读数减去轴承顶部的百分表读数就是轴承间隙。

在测轴承紧力之前，首先要把轴承安装完毕。轴承紧力的测量方法与轴承间隙的测量方法一样，只是垫的铜皮厚度要增加一些，铜皮的厚度是铅丝直径的70～80％，测出铅丝的数值减去铜皮的厚度，如果是负值就是紧力。

轴承紧力：轴颈100mm以下0.03～0.05mm，轴颈110mm以上0.04～0.08mm。

万达轴承冲击直联机制第一股，超七成收入来自华东，前脚分红后脚补流 IPO观察

挂牌新三板一年后，江苏万达特种轴承股份有限公司（以下简称“万达轴承”）将于1月19日迎来上会大考，距北交所上市只差临门一脚。

钛媒体APP发现，万达轴承自称“国内规模最大的叉车专用轴承制造商”、“2021年和2022年国内市场占有率位居第一”，但收入规模却在可比公司中垫底。由于行业集中度高，万达轴承业务呈现客户集中度高的特征，且绝大部分收入来自华东地区。

据招股书，万达轴承此次IPO募资将投入4000万元用于“补流”。其实，在其大手笔分红之后，万达轴承就已补充过一次流动资金，如今不满一年再度“补流”，难免令人质疑其必要性。若不分红，万达轴承省下来的钱足以覆盖此次“补流”所需。

收入规模在可比公司中垫底

2023年1月，万达轴承正式挂牌新三板，成为第一家申请直联审核并成功挂牌新三板的公司。同年11月，万达轴承IPO再获北交所受理，成为直联审核机制获北交所受理的首例。

万达轴承以往的经历处处透露着“第一”，其自身成色又如何？招股书显示，2020-2022年以及2023年1-6月（以下简称“报告期”），万达轴承分别录得营收26145.34万元、35437.3万元、33847.71万元和17030.5万元；对应归母净利润1705.39万元、9498.59万元、4345.04万元和2546.59万元；同期扣非后净利润为2757.32万元、4268.83万元、4113.84万元和2395.3万元。

经历2021年业绩暴增后，万达轴承2022年营收、净利润双双下滑，归母净利润遭遇“腰斩”，万达轴承称主要受宏观经济因素影响。2023年上半年，营收、归母净利润持续下滑，同比降幅分别为5.74%、0.38%。

业绩规模缩减，万达轴承的“造血”能力也堪忧。报告期内，万达轴承经营性现金流分别为2054.44万元、5570.04万元、6910.89万元、-2682.58万元，其中2021年及2023年上半年均低于同期归母净利润。对于经营性现金流告负，万达轴承称，主要是因为2023年上半年公司整体收入较上年同期有所下降，同时客户更多地通过票据回款，现金回款比例有所下降；公司缴纳了以前年度缓交的税费，同时增值税进项税额相较于以前年度有所减少，公司当期支付的各项税费有所增加。

根据万达轴承在招股书中自述，公司作为国内叉车轴承的先行者，率先研发国内叉车专用轴承，经过多年发展，公司已成为国内规模最大的叉车专用轴承制造商。根据中国轴承工业协会统计数据，公司叉车门架滚动轴承产品2021年和2022年国内市场占有率位居第一，全球市场占有率位列第二。

但实际披露的数据却略显“矛盾”。招股书中，万达轴承选择国机精工（002046.SZ）、五洲新春（603667.SH）、龙溪股份（600592.SH）、崇德科技（301548.SZ）和拟上市公司人本股份作为同行业可比公司。与上述同行相比，万达轴承无论是收入还是利润规模均处于“垫底”水平。

具体而言，与可比公司相比，仅崇德科技与万达轴承的收入不足5亿元，而万达轴承也只有2021年归母净利润赶超崇德科技。与人本股份相比，双方收入差距悬殊。2020-2021年及2022年1-6月，人本股份实现收入72.68亿元、91.21亿元和46.11亿元，万达轴承2022全年营收仅其半年收入的7%。

上市前大手笔分红近亿元

招股书披露，万达轴承本次IPO拟募集资金3亿元，将全部投资于工业车辆专用轴承建设项目、智能装备特种轴承研制及产业化项目、补充流动资金项目。

值得注意的是，万达轴承此次IPO用于补充流动资金的金额为4000万元。而此前公司数次大手笔分红的行为，也令此次募资补流的合理性备受拷问。

据悉，万达轴承2020-2021年6次实施现金分红合计9324万元，是这两年归母净利润的77%。具体来看，2020年3次分红合计666.3万元，占当年归母净利润的39.07%；2021年3次分红合计8658万元，占当年归母净利润的91.15%。

2022年万达轴承未实施分红，2023年10月10日，万达轴承披露了2023年半年度分红预案。预案内容显示，截至2023年6月30日，万达轴承归属于母公司的未分配利润为1.46亿元，以未分配利润向全体股东每10股派发现金红利10元(含税)，预计派发现金红利2675.21万元。不过，该分红方案因万达轴承战略规划及未来业务发展的需求，最终未成行。

事实上，巨额分红前后，万达轴承资金面落差明显。2021年，万达轴承账面上尚有货币资金7777.13万元，但2022年货币资金骤降至3254.36万元，同比下滑58.15%。

资金面吃紧的情况下，万达轴承在2023年4月还进行了一次定向发行，募集资金为3400万元，全部用于补充流动资金，目前募集资金已使用完毕。2023年上半年，万达轴承账面货币资金为6677.35万元，短期借款5万元。

客户、销售区域集中

万达轴承成立于2001年8月，自设立以来一直从事叉车轴承、回转支承系列产品的研发、生产和销售。公司产品被广泛应用于工程机械、港口机械、轧钢机械、矿山冶金机械、煤矿机械、石化机械、物流机械、智能装备、特种装备等诸多领域，主要客户为上述领域主机制造商。

报告期内，万达轴承收入主要来源于叉车轴承，其收入占比在90%以上，回转支承收入占比不足10%。万达轴承前五大客户主要为安徽合力（600761.SH）、杭叉集团（603298.SH）、中国龙工（03339.HK）、浙江中力、丰田叉车、凯傲集团、TVH集团等国内外叉车龙头企业和后市场服务商。

报告期各期，万达轴承来自前五大客户的营收合计分别为14882.33万元、18672.73万元、16525.4万元和8992.45万元，占总营收的比重分别为56.92%、52.69%、48.82%和52.8%。其中安徽合力、杭叉集团始终在前两大客户的位置轮换，万达轴承对其各自的销售占比普遍在15%-20%，来自第三大客户的收入占比仅为个位数。

万达轴承解释称，公司产品主要应用于叉车领域，叉车领域市场集中度本身较高，行业特点决定了公司下游客户集中度较高，因此公司与国内外主要叉车龙头企业和后市场服务商合作关系的稳定性和紧密性，对公司的销售收入具有较大影响。

万达轴承的业务还呈现区域集中的特点。报告期内，万达轴承收入集中于境内，虽然占比有所下滑，但仍在88%以上。其中，来自华东地区的收入占比分别为78.24%、76.79%、74.32%、72.08%，毛利率也领先其他区域。来自西北的收入占比最低，毛利率也垫底。

对于这种区域依赖，万达轴承也有所解释，主要系安徽合力、杭叉集团、中国龙工、浙江中力等下游主要客户位于华东地区。同时，受益于国内工艺水平及劳动力素质的提升，全球叉车产业链转移至中国已是大势所趋，凯傲集团、丰田叉车等国际知名叉车企业均在中国新增制造基地，进一步提高了国内叉车轴承市场需求。

但依赖往往也意味着风险，业内人士表示，地域集中可能会给公司业绩带来一定的局限性。若该地区竞争加剧，可能会对公司业绩产生负面影响，且过度依赖某一区域可能会使公司错失其他市场。（本文首发于钛媒体APP，作者|陆雯燕）

轴承流汽轮机第五讲——汽轮机的轴承

汽轮机第五讲——汽轮机的轴承

万达轴承冲击直联机制第一股，超七成收入来自华东，前脚分红后脚补流 IPO观察

收入规模在可比公司中垫底

上市前大手笔分红近亿元

客户、销售区域集中