影響軸承載荷分配的因素很多，軸承標高是最主要的影響因素。為了保證合理的載荷分配，需要考慮影響軸承標高的諸多因素，如：真空、排汽溫度變化，凝汽器水量等，在冷態下對軸系標高進行預留。另外一方面，為了調整和優化機組動力特性及故障診斷，也需要知道軸承載荷與標高變化之間的關係。?
對於軸系標高的變化國內外研究的側重點有所不同。國外研究者力圖將標高變化引起軸承油膜係數變化的問題研究透徹，同時對軸系穩定性、臨界轉速、振動響應等問題研究的也較為深入。國內的研究者側重於應用研究，標高變化對軸系穩定性的影響，對軸承載荷分配的影響等研究較多。?
本文利用傳遞矩陣方法分別對國產200、600 MW及引進型300 MW等汽輪發電機組軸系標高及軸承負荷分配進行了計算，著重研究了軸承標高變化對軸承載荷的影響，提出了軸承負荷對標高變化靈敏度的計算方法，並結合國產600 MW汽輪發電機組進行了分析，給出了一些有用的結論。?
為引進型300 MW機組軸繫結構圖，為國產600 MW機組軸繫結構圖。?
1 軸系載荷分配計算方法?
1.1 軸系揚度曲線與軸承負荷分配計算?
軸系各軸承的載荷分配在給定標高下進行計算，需要事先確定軸系的安裝揚度曲線。目前在工程上常用的方法是傳遞矩陣方法，計算原則：一種是安裝揚度曲線滿足軸承處的彎矩為零；另一種是揚度曲線滿足聯軸器結合面處彎矩和剪力為零。按照一定原則，將汽輪發電機組軸系簡化為具有N個節點的集總質量模型。由傳遞矩陣理論可知，節點之間的傳遞矩陣關係為：
? 式中，y、θ、M、Q分別代表節點的位移、轉角、彎矩、剪力和重量；l、E、I分別代表軸段長度、彈性模量和截面慣性矩。對於軸承而言，Fbi為軸承所承受的載荷；其他節點處Fbi＝0。?
按安裝揚度曲線計算原則，利用節點間的傳遞關係進行計算可以得到軸系的揚度曲線、軸承載荷、各截面的彎矩和剪力分佈情況。
分別對國產200、600 MW，引進型300 MW機組軸系進行模化后，按照揚度曲線滿足聯軸器結合面處彎矩和剪力為零的原則，計算得到了軸承安裝的理想標高與軸承載荷的分佈情況，見表1～4。
1.2 變標高對軸承載荷分配的影響?
標高的變化對軸承載荷的分配將產生影響。例如，對於引進型300 MW機組，計算表明，當6號軸承抬高0.1 mm，6號軸承的負荷將增加1.506 kN，負荷變化為0.55%,而7號軸承負荷將降低3.77%，這將會影響軸承的振動特性。對國產200 MW機組的計算髮現，5、6號軸承標高變化對軸承載荷分配影響較大；對於國產600 MW機組，4、5號軸承標高變化對相互的負荷分配影響最大，即4、5號軸承負荷對本身或對方的標高變化最為敏感。製造廠提供的600 MW機組軸承標高考慮了軸系在運行中標高的變化，分別將5、8號軸承抬高了0.305 mm，表5是在5、8號軸承抬高0.305 mm后對各軸承的負荷分配進行計算的結果，發現5、8號軸承載荷比理想狀態有明顯增大，說明軸承負荷對標高變化很敏感。?
2 軸承負荷對標高變化靈敏度的計算方法
為了量化標高變化對軸承負荷的影響，提出了計算軸承負荷對標高變化靈敏度矩陣的方法［4］，利用靈敏度矩陣可以非常方便地獲得不同標高下軸承載荷分配情況 ，避免了大量煩瑣的計算工作，大大方便了運行、設計和故障診斷。??
利用該方法，對國產600 MW機組的軸承負荷對標高變化靈敏度矩陣進行了計算，結果見圖3。?
從圖3看出：1、10號軸承標高變化對各軸承負荷分配的影響很小，即端部軸承標高變化對軸承負荷的影響較小；軸系中靈敏度最大的是中間4、5號軸承；當某軸承標高變化時，其對任意2個軸承的影響總是相反的；軸承標高變化對其本身的影響並不一定是最大的，有時對相臨的軸承影響會更大；軸承標高變化對其本身以及聯軸器另一側軸承影響明顯，一般是大小相近，變化方向相反。?
［1］ 陳渭.多支撐軸系中各軸承負荷分配的簡便演算法.第三屆全國轉子動力學學術論文集.1989.?
［2］ 黃迪南.軸系安裝揚度曲線分析.哈爾濱工業大學學報.1998V30.?
［3］ 周世新.變標高情況下大型汽輪發電機組靜動特性分析.東南大學.1999.?
［4］ 楊建剛，周世新，黃葆華.多支撐汽輪發電機組軸承載荷靈敏度計算與分析.中國電機工程學報.2000V20.
