导轴承对轴流式机组临界转速的影响分析

导轴承是立式水轮发电机组的重要支撑部件,对机组轴系的转子动力学特性有很大的影响。导轴承数量(机组型式)不同,轴系的临界转速将不同,若临界转速与机组转速相接近,轴系可能出现共振。以一大型立式轴流式机组为研究对象,基于轴系运动方程和流体润滑Reynolds方程,分析了不同导轴承数量时机组轴系临界转速。计算结果表明,半伞式机组由于缺乏下导轴承约束,大轴摆度偏大;增加下导轴承后大幅提高了轴系的临界转速;临界转速还随着导轴承数量的增加而增大。

轴流式机组轴系临界转速分析及优化

水轮发电机组轴系的动力特性和稳定性关系到机组的安全稳定运行。为研究某大型立式轴流式机组轴系的自振特性,防止轴系因振动而损坏,采用转子动力学计算方法,建立了轴系的三维有限元模型,计算分析了机组轴系的临界转速特性。计算结果表明,因原有轴系刚度不足,导致一阶临界转速小于机组飞逸转速,轴系有可能出现共振,需对轴系进行优化。针对此情况提出提高轴系材料刚度和增加下导轴承两种优化方案。有限元计算表明,提高轴系材料刚度后机组一阶临界转速依然小于飞逸转速,不满足刚性转子的要求;而增加下导轴承可大幅提高一阶临界转速,对提升轴系运行稳定性有明显效果。