大型立式蜗壳泵广泛应用于发电厂、水利水电工程、城市给排水工程等场合,但是目前国内3000kW以上的大型立式蜗壳泵普遍存在运行振动大、噪音大等问题,而导轴承是对泵转子起支撑和减振作用的关键部件,因而解决以上问题的关键是研究导轴承对转子系统的稳定性的影响。本文首先将对立式蜗壳泵内部流场数值模拟,对叶轮所受径向激励研究分析;然后对导轴承承载特性及立式蜗壳泵转子系统稳定性进行研究,并探究导轴承结构参数对导轴承动静特性和转子系统响应的影响,获得的成果可为立式蜗壳泵结构优化设计提供依据。针对立式蜗壳泵的转子振动问题,本文的主要工作内容如下:(1)根据具体设计参数,对立式蜗壳泵的叶轮及蜗壳进行了水力设计及建模。通过数值计算研究了不同工况下的流场分布,获得了三种典型流量工况下叶轮径向力时域特性及频域特性。(2)设计并校核了立式蜗壳泵导轴承,以导轴承结构参数为变量,分别从相同偏心率和相同运行工况对导轴承静特性进行分析和动特性系数计算,探究了其导轴承宽径比和半径间隙等主要结构参数对导轴承动静特性影响,掌握了导轴承宽径比及半径间隙对最大油膜压力、最小油膜厚度及功耗和刚度阻尼等轴承动静特性的影响规律。相同偏心率下导轴承结构参数对轴承静特性的影响反映了轴承在普通工况下导轴承的承载能力和功耗温升等润滑特性;相同工况下反映的是导轴承在立式蜗壳泵额定流量和额定转速下导轴承的运行状态,从侧面反映了导轴承润滑性能。(3)对立式蜗壳泵泵轴轴承系统进行转子动力学分析,通过对转子系统进行模态分析获得了该转子系统的前三阶临界转速和模态振型,通过对转子系统瞬态响应分析获得转子运转过程中的位移响应。然后对三种典型流量工况下的泵轴进行响应分析计算,获得了各流量工况下瞬态响应时域特性和频域特性,并将叶轮位移频谱与径向力频谱对比分析,确定了叶轮振动的主要频率成分。(4)以导轴承宽径比及半径间隙等结构参数为变量,分析不同宽径比及半径间隙对泵轴瞬态响应的影响,并分别对叶轮、导轴承支撑处及滚动轴承支撑处三个关键监测点的位移响应研究分析,得出了导轴承宽径比及半径间隙对泵轴瞬态响应的影响规律。