工業技術研究院

技術簡介

一種適用於渦輪機械的液懸浮軸承設計，擁有液動壓軸承、滾動軸承、及磁浮軸承三種軸承之優點，包含：高耐久性、高剛性、及動態可控制性。另外，該軸承可使用製程流體(如超臨界二氧化碳、水、及冷媒…等)取代傳統潤滑油，達成無油化設計之目標。

Abstract

A fluid bearing design, which is suitable for turbomachinery, has positive features of hydrodynamic, rolling element and magnetic bearings with fewer negative attributes. The positive features include high durability, high stiffness and controllability of rotor dynamics. Furthermore, the fluid bearing can use process fluids (e.g. supercritical carbon dioxide, water, and refrigerant…etc.) to instead traditional lubricants, which makes oil-free design possible.

技術規格

渦輪機械用靜動壓軸承設計及分析技術。軸承規格：內徑50mm、有效寬度50mm、油腔數4個、油品黏度VG10、供壓5.0MPa、供油溫度50℃、轉速15000rpm。

Technical Specification

Hydrostatic hybrid bearing design and analysis for turbomachinery. Specification: Nominal bearing diameter 50mm, Effective bearing width 50mm, Number of lubricant pockets 4, Lubricant viscosity grade VG10, Lubricant supply pressure 5.0MPa, Lubricant supply temperature 50°C, Rotational speed 15000rpm.

技術特色

為幫助國內建立高速渦輪發電機核心技術，工研院於2019年開始投入靜動壓混合軸承開發並發展軸承設計輔助程式。該設計擁有類似液靜壓軸承的油腔結構，但減小油腔尺寸，並改良成無階式油腔設計，使其適用於渦輪機械的工作條件，軸承DN值可達750,000。靜動壓混合軸承的優點：(1)擁有液動壓軸承的高耐久性與低摩擦係數，其摩擦係數為滾動軸承的1/10。(2)擁有滾動軸承的高剛性，其剛性可達傳統液動壓軸承的10倍。(3)擁有磁浮軸承的動態可控制性，其偏心與剛性可調。(4)工作流體可使用製程流體，如：超臨界二氧化碳、水、及冷媒…等，達成無油化設計之目標。

應用範圍

ORC/TRC渦輪、sCO2渦輪、核能蒸氣渦輪、燃煤蒸氣渦輪、汽電共生蒸氣渦輪、燃氣渦輪、風機渦輪、水力渦輪、壓縮機、泵浦、馬達…等轉動設備。

接受技術者具備基礎建議（設備）

精密組件加工技術(車、銑、磨)，精密組件測量技術(量規、三次元量床)。

接受技術者具備基礎建議（專業）

蒸氣/燃氣渦輪設計、風機渦輪設計、壓縮機設計、馬達設計、泵浦設計、液壓系統設計。

聯絡資訊