磁流变阻尼器控制双跨转子轴系振动研究

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大问题,搭建双跨转子实验台,模拟试车过程。不改变转子轴系原有支撑形式,在两根轴上分别安装一台自主设计的磁流变阻尼器,实验研究阻尼器对轴系各跨转子振动影响规律。结果表明,阻尼器可有效抑制所在轴临界转速附近的振动,而对相邻轴无影响。据实验结果提出由开关控制双跨转子轴系通过两阶临界转速过程中的振动。结果表明,开关控制可在线抑制转子轴系通过临界转速时振动,避免轴系因振动过大被迫停机。

剪切粘滞阻尼器抑制转子系统振动的实验研究

研究设计了一种具有高效减振效果的新型剪切式粘滞性阻尼器,并引入旋转机械中对转子不平衡、不对中、碰摩、油膜涡动等故障引起的振动进行控制研究。建立了转子实验台,应用该剪切粘滞阻尼器实验研究了转子系统在不同转速区由不平衡、不对中、碰摩及油膜涡动引起的振动、其减振效果和阻尼器安装位置对轴系振动的影响。实验结果表明,在不同转速区下,该剪切粘滞阻尼器能明显地降低转子系统由于不同频率故障引起的振动,为在线抑制转子振动提供了新技术。

基于磁流变液阻尼器的单跨转子振动主动控制实验研究

利用磁流变液阻尼器,实现对单跨转子系统振动的主动控制。设计并研制了一种新型剪切式磁流变液阻尼器,开发了一套基于LABVIEW的单跨转子振动实时闭环控制系统,可根据转子转速或振动幅值在线动态调节加到磁流变液阻尼器的控制电流,实现减振。针对传统开关控制,提出了两种控制方法(基于转速的分段控制和基于振动幅值反馈的闭环控制)并进行实验对比研究。实验结果表明:磁流变液阻尼器对转子振动减振效果良好,临界转速区减振效果可达80%,非临界转速区减振效果可达30%。开关控制,不能实时动态调节控制电流。基于速度的分段控制,在转子无故障和干扰情况下,随转速变化可以在线动态调节控制电流抑制转子振动。基于振动幅值反馈的闭环控制,根据实时监测的振动幅值调节控制电流,实现转子振动的在线动态控制。

蜂窝密封在小功率汽轮机轴端密封上的应用

蜂窝密封具有良好的密封性能,可以有效地减小泄漏量和提高转子的稳定性。针对某小功率汽轮机轴端密封泄漏严重问题,应用蜂窝密封对其高压端和低压端分别进行改造,并通过仿真分析和实际应用验证改造效果。改造结果表明,蜂窝密封有效地减少了蒸汽的泄漏量,降低了轴承润滑油的乳化程度,一定程度上抑制了转子的流体激振,降低了机组运行的噪声。

变频调谐质量阻尼器在线控制转子振动的应用研究

提出研究一种适用于旋转机械频率可在线连续调节的笼式调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,TMD),通过在线改变其悬臂杆有效长度可连续改变TMD的刚度,从而实现TMD频率的调节。该笼式TMD具有结构紧凑、刚度调整范围大等优点。建立转子-TMD的有限元模型,设计基于转速的分段控制策略实现对该TMD的频率调节控制,仿真对比分析TMD在频率可控及不可控情况下对柔性转子过临界及在工作转速下的不平衡振动抑制效果,并设计相应的实验平台进行验证分析。仿真及实验结果均表明:基于转速的分段控制策略能实现在线控制TMD频率调节,有效控制柔性转子过临界及工作转速的不平衡振动,相对于被动型频率不可调TMD更具有优势,其减振效果明显,降幅高达90.8%。

基于磁流变阻尼器的转子系统振动PID控制研究

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大的问题,搭建了转子实验台,在不改变转子轴系原有支撑形式的基础上,将磁流变阻尼器作为辅助机构安装在转子上,通过实验研究了阻尼器对转子振动的影响规律。提出了一种PID控制策略,设计了转子振动主动控制系统,以振动幅值为反馈参数,实时调节阻尼器电流,在线抑制转子振动。研究结果表明,该阻尼器可以有效抑制转子临界转速附近的振动,降幅可达90%;通过采用PID控制策略,可根据转子振动变化在线改变控制电流,使转子振动稳定在目标值附近,实现了转子系统开机加速过程振动的自动调控。

高耸闪蒸塔调谐质量阻尼减振技术的数值分析

针对高耸闪蒸塔在强风作用下振动响应过大的问题,将调谐质量阻尼器(TMD)减振技术应用到高耸闪蒸塔风振控制中,以保证设备运行安全并延长其使用寿命。通过Matlab数值模拟,研究了TMD安装后闪蒸塔顶端的风振能量减少率以及寻找最优参数。在此基础上,总结了能量减少率等值线图,可以通过协调二者的关系来解决TMD运行空间有限的难题。研究结果表明:TMD可以有效控制高耸闪蒸塔进行风振响应,在最优匹配参数下,TMD能够降低闪蒸塔的顶端振动能量约47.07%,为工程实际应用提供了一定参考。

磁流变阻尼器抑制转子系统振动试验

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大及运行中故障频发等问题,搭建转子试验台,模拟启停机过程和碰摩、不对中故障。不改变原有支撑形式,安装自主设计的磁流变阻尼器,在不停机的情况下,试验研究阻尼器抑制转子通过临界转速时振动过大及各类故障振动。试验结果表明,阻尼器可以有效抑制转子系统临界转速附近的振动,降幅在60%以上;转子发生碰摩或不对中故障时,阻尼器可以降低其高倍频振动。

剪切粘滞阻尼器在线消除油膜支承转子碰摩振动研究

针对工作环境恶劣及结构紧凑场合,提出新型剪切粘滞阻尼器在线消除转子碰摩振动。用有限元理论研究该阻尼器对支撑在滑动油膜轴承的单盘碰摩转子系统抑振作用。其数学模型为含非线性碰摩力、线性油膜力及外加剪切阻尼力的振动系统,并采用四阶Runge-Kutta方法进行数值计算,对比分析碰摩转子在施加该阻尼器后的振动响应。在理论分析基础上进行实验验证。仿真计算与实验结果表明该阻尼器可有效消除碰摩转子系统复杂轴心轨迹及二倍频等高频振动幅值。

基于磁流变阻尼器的双跨轴系PID振动控制研究

为了解决双轴串联的旋转机械在临界转速处产生共振问题,搭建了双跨转子实验台,在不改变原有支撑形式的条件下将磁流变阻尼器分别安装在串联的轴1、轴2上,并建立双跨轴系振动的半主动控制系统,采用比例-积分-微分(PID)控制方法,以振幅为反馈参数实时调节阻尼器电流,在线抑制双跨轴系的振动,并在此基础上通过整定PID控制的比例系数K研究其值对振动控制效果的影响。实验结果表明:基于磁流变阻尼器的PID控制系统可以有效控制两个串联轴在临界转速附近的振动;对临界振幅过大的转子宜采用较大K值,而对临界振幅较小的转子可适当减小K值。

EO/EG装置EO反应核心设备布置及管道设计

以某套环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置为例,介绍了目前某主流的工艺路线的EO/EG装置的EO反应单元的核心设备布置及管道设计。重点研究了最重要的两套管系,循环气系统及反应撤热系统的设备布置和管道设计要点。

Optimizing control of a two-span rotor system with magnetorheological fluid dampers

A control system aims at vibration reduction in a two-span rotor system with two shear mode magnetorheological （MRF） dampers is designed. A finite element model of the MRF damper- rotor system is built and used to analyze the rotor vibration characteristics. Based on Hooke and Jeeves algorithm and the numerical simulation analysis, an optimal appropriate controller is proposed and designed. Experimental results show that rotor vibration caused by unbalance is well controlled （ first critical speed region 37% , second critical speed region 42% ）. To reflect advantages of optimi- zing strategy presented and validate the intelligent optimization control technology, detailed experi- ments were developed on a two-span rotor-vibration-control platform. The influence on accuracy, rapidity and stability of optimizing control for rotor vibration are analyzed. It provides a powerful technical support for the extension and application in target and control for shafting vibration.

Optimizing Control for Rotor Vibration with Magnetorheological Fluid Damper

The aim of this work is to analyze and design a control system for vibration reduction in a rotor system using a shear mode magnetorheological fluid(MRF)damper.A dynamic model of the MRF damper-rotor system was built and simulated in Matlab/Simulink to analyze the rotor vibration characteristics and the vibration reduction effect of the MRF damper.Based on the numerical simulation analysis,an optimizing control strategy using pattern search method was proposed and designed.The control system was constructed on a test rotor bench and experiment validations on the effectiveness of the proposed control strategy were conducted.Experimental results show that rotor vibration caused by unbalance can be well controlled whether in resonance region(70%)or in non-resonance region(30%).An irregular vibration amplitude jump can be suppressed with the optimization strategy.Furthermore,it is found that the rapidity of transient response and efficiency of optimizing technique depend on the pattern search step.The presented strategies and control system can be extended to multi-span(more than two or three spans)rotor system.It provides a powerful technical support for the extension and application in target and control for shafting vibration.

磁流变阻尼器控制齿轮箱轴系振动研究

针对齿轮传动的振动噪声问题,搭建齿轮转动轴系实验台,并将一种剪切式磁流变阻尼器引入齿轮平行轴系,研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的控制规律。采用加速度传感器,从齿轮箱体振动的角度研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的影响,发现磁流变阻尼器可以抑制有效箱体振动,且降幅随阻尼器工作电流增加而升高,竖直方向降幅可达30%,水平方向降幅可达40%;通过分析其时、频域波形可以发现,磁流变阻尼器可以降低0-4 000 Hz各频率成分振动,尤其是降低1 000Hz以下振动成分幅值60%左右,降低3 000Hz左右振动成分幅值80%左右。应用磁流变阻尼器可以通过监测齿轮箱体振动情况,适时改变阻尼器电流来适应齿轮箱不同工况,保证箱体及传动轴振动保持在较低水平。

基于磁流变阻尼器的转子系统振动随动控制

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大的问题,搭建了转子系统实验台,实验台保持原本的支撑形式,并安装磁流变阻尼器,实验研究不同工况下磁流变阻尼器对转子系统振动的影响规律.结果表明:磁流变阻尼器可以有效抑制转子系统临界转速附近的振动,降幅可达90%.根据实验结果提出一种以振幅为反馈控制参数的随动控制方法,对转子系统的振幅变化进行追踪,根据振幅实时调节磁流变阻尼器电流,在线抑制振动.结果表明随动控制可以随着转子系统振动变化而在线改变控制电流,使转子系统振动稳定在目标值附近,实现了转子振动的自动调控.