轴向预紧作用下的组合转子轴系模态特性研究

组合转子轴系结构是空天动力装备中发动机转子系统的主要结构,由于轴系中各部件接触面的存在使得转子系统动力学特性难以准确掌握,当涉及转子工作转速裕度时会产生一定的设计风险。针对组合转子轴系单主轴多部件轴向预紧结构特点,考虑转子不同接触面之间非线性连接参数,提出一种综合利用薄层单元和零长单元建模的两步模型修正方法,采用基于响应面优化的静态结构非线性分析以及基于随机统计学模型的粗糙表面接触分析进行薄层单元材料参数以及零长单元接触刚度系数识别,建立组合转子轴系动力学模型。根据某型发动机氢涡轮泵转子结构特点设计制造转子试件,对其自由模态进行试验研究,得到了不同螺纹预紧状态以及轴向预紧作用对组合转子轴系前两阶模态特性的影响。对比试验数据可知所提模型优化方法可以很好地反映出不同轴向预紧作用下组合转子轴系前两阶模态频率的变化趋势,在转子模态参数线性变化范围内计算误差小于1%,验证了该方法的正确性和有效性,为组合转子轴系精细化建模提供了参考依据。

电机转子轴产生超差原因及提高修复方法分析

本文以电机转子轴超差现象为研究对象,对超差现象成因进行深入的分析,主要有材料因素,制造工艺和使用环境。基于此,我们提出了多种高效的修复策略,其中包括将传统方法与创新技术相结合,并通过实际操作证明了这些方法的实用性。并讨论了改善修复效果的一些具体措施,主要是对修复过程进严格质量管控,严格控制修复过程和对修复过程之后进行检验测量。研究结果对恢复电机转子轴性能及延长其使用寿命有重要指导意义,还可为相关领域修复技术的发展提供一种新思路和新途径。

基于PSD的汽轮机转子轴振动传感器

针对汽轮机转子轴振动的测量需求,文章研制一款基于位置敏感器件(position sensitive detector,PSD)的振动传感器。建立传感器的灵敏度模型,根据模型得出传感器的最优结构参数,并设计低噪声的信号处理电路;通过实验对该传感器进行标定和测试,并与商用电涡流传感器进行对比测试。结果表明:振动传感器的灵敏度为0.33 V/mm,测量范围为2 mm,振幅分辨率为4μm,频率响应范围为10~325 Hz,重复实验标准差优于3μm;与商用电涡流传感器的测量结果具有良好一致性,可用于汽轮机转子轴振动的检测。

甲醇装置合成气压缩机高压缸转子轴位移异常升高原因分析及应对

2022年4月某2 500 t/d甲醇装置合成气压缩机运行中出现高压缸转子轴位移异常升高现象,严重影响甲醇装置的安全生产。从合成气压缩机操作条件、历史检修记录、机械损伤情况等方面深入分析后得出初步结论,结合与合成气压缩机组生产厂家及机组运行状态监测服务商之间进一步讨论给出的意见,确定问题的主因是,长期运行高压缸平衡鼓密封圈涂层完全剥落使得平衡鼓密封间隙变大而合成气泄漏量增大,合成气泄漏量增大使平衡鼓产生的轴向推力下降,最终造成高压缸转子总轴向推力大幅上升,继而引发转子轴位移、止推轴承温度、轴承振动、干气密封一级/二级排气量和排气压力等参数波动。找到问题症结并经充分论证后,采取了设备监控运行的处理方案及相关应对措施,之后在监控运行状态下合成气压缩机累计连续稳定运行了305 d。

发电机转子轴承配合面的粘涂-刷镀复合法快速修复工艺的研究与应用

通过对磨损量很大的电机转子轴，采用粘涂一刷镀复合法进行修复。试验结果表明，电机转轴修复后的部位满足使用性能要求。通过研究，证明该工艺具有广泛的适用性、很好的经济效益和社会效益，值得推广。

基于动力学有限元模型的多跨转子轴系无试重整机动平衡研究

针对多跨转子轴系现场动平衡需频繁启停机的问题,结合影响系数平衡法和模态振型平衡法特点,提出一种新的基于动力学有限元模型的轴系无试重整机动平衡法。综合转子动力学相关理论和有限元技术,通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的转子动力学有限元模型。采用柔性转子共振分离原理,分析轴系振型和不平衡振动阶次以确定各跨转子加重平衡平面数和位置,分别在各跨转子平衡位置处施加不平衡激励,获取轴系平衡转速下各振动测点处不平衡响应,计算出相应的加重影响系数,从而取代轴系现场动平衡中需要多次启停机试重测取过程。然后采用最小二乘法通过解平衡矢量方程组得到轴系所需的平衡配重。最后以模拟百万兆瓦超超临界汽轮机的四跨五支承柔性转子轴系试验台为例,应用该方法开展了2700 r/min转速下轴系四个平面同时配重动平衡试验,单点降幅最高达53%,实现了无试重下柔性转子轴系整机动平衡,可有效减少因盲目试重次数,节省平衡费用和周期。

多转子轴系优化耦联及其不平衡响应有限元分析

建立了单跨转子和耦联转子系统的动力学有限元模型,通过数值解法获得轴系各转子残余不平衡量对轴系动力响应,分析了耦联转子系统各转子的残余不平衡量安装相对相位对系统不平衡响应的影响,获得两段和三段耦联轴系通过调整相对相位有效降低轴系振动的新方法。

水电机组转子轴系扭振零频的计算和共振分析

求得了某大型水轮发电机组的气隙磁场能量和电磁刚度 ;给出了求解轴系整体扭振固有频率的公式 ;计算了额定运行工况下零频的数值 ;

发电机组转子轴系扭振双重共振的理论与实验研究

建立一个具有平方非线性受简谐激励发电机组转子轴系扭振的截断模型，应用非线性振动的平均法，得到了系统当ω２ ≈２ω１，Ω≈ω１ 时双重共振的一次近似解及对应的稳态解，揭示了系统的响应曲线存在跳跃现象，响应曲线随物理参数的不同取值其拓朴结构会发生变化。在内共振欠调谐时，系统的频响曲线呈软特性；在内共振完全调谐时，频响曲线左、右对称，呈Ｍ 型；在内共振过调谐时，频响曲线表现为硬特性。

高速电磁轴承转子轴的设计研究

对高速电磁轴承转子轴中的转子设计、转子轴材料选择和转子与轴的过盈配合设计进行了研究，并给出了设计实例，结果达到了工程设计要求。

单转子轴流压气机不同状态下进出口三维时均流场

用圆锥四孔高频压力探针测量了单转子轴流压气机不同流量状态下 ,转子进出口三维时均流场。结果表明 ,压气机转子进口流动沿周向呈现较强的周期性变化 ,尤其在近失速状态 ,叶片压力面侧总压和静压高 ,吸力面侧总压和静压低 ,而前缘附近轴向速度低、相对气流角大。转子出口流场测量结果证实了文献 [1

发电机转子轴心轨迹形状自动识别方法的研究

给出了一种自动识别轴心轨迹形状的新方法。首先将采集到的轴心轨迹线图,用边界颜色填充各区域,形成轴心轨迹图象,计算其不变矩特征向量。然后将仿真生成的各种轴心轨迹不变矩特征向量作为参考模式,将实际检测的轴心轨迹不变矩特征向量作为待识别模式,利用关联度进行识别。最后成功地识别了 MJF-30-6 型发电机在空转、并网正常运行、转子短路故障运行、A 相接地四种工况的轴心轨迹形状,并揭示了发电机电气故障对转子轴心轨迹的影响。

电磁作用激发的水电机组转子轴系振动研究

水轮发电机组的振动问题是长期困扰广大科研工作者的一个难题,也一直是学术界研究的热点。本文针对某大型水轮发电机转子轴系,首先建立了轴系扭振的微分方程组,给出了轴系整体扭振零频的计算公式,并计算了零频数值。接着在考虑了转子静偏心、振动偏心和转动偏心的综合影响后,求得了气隙磁场能量和单边电磁拉力的表达式,并应用机电耦联系统的能量法,求得了系统由电磁力激发的组合强迫共振响应的一次近似解。最后并应用奇异性理论对分岔方程进行了分析,求得了分岔集、滞后集、双极限集和转迁集的参数区间,给出了普适开折平面和物理参数平面上的分岔图,求得了机组稳定运行区域的电磁参数。本文所得结论对水电机组的工程设计人员具有重要的指导意义。

发电机组转子轴系扭振模化系统的三重共振

建立了发电机组转子轴系扭振模化系统的数学模型，此模型具有平方非线性并受简谐激励作用．研究了系统的固有频率存在双重内共振关系ω３≈２ω２，ω２≈２ω１且Ω≈ω２时的三重共振问题．文中应用非线性振动的改进平均法，求得了系统三重共振的一次近似解，对三重共振的定常解进行了理论分析和数值计算，并进行了奇异性分析，文中指出三重共振解具有双饱和特性，对二种主要的理论分析和数值计算结果进行了实验验证，实验结果与理论结果相符．

泥泵转子轴系统振动特性的分析

采用有限元法对 1 75 0 m3/ h挖泥船泥泵转子轴系统进行了振动特性分析 ,建立了转子轴系统的有限元模型 ,对其进行了模态分析和谐响应分析 .讨论了转子轴系统的偏心质量矩和轴承刚度对系统振动响应的影响 .利用轴心轨迹法进行了挖泥船泥泵的实际振动测量 ,测量结果与理论计算结果较为一致 。

汽轮发电机组转子轴系扭振系统部分模态施控特性研究

在汽轮发电机组转子轴系扭振动力响应计算结果的基础上 ,根据独立模态空间控制的思想 ,探讨了对轴系扭振部分模态进行施控的可行性 ,导出了轴系扭振部分施控反馈最优控制规律 ,并对一台 2 0 0MW汽轮发电机组转子轴系进行了主动控制部分施控的模拟计算 。

考虑发电机的磁饱和特性时转子轴系的弯扭联合振动

本文研究发电机存在磁饱和特性时转子轴系的弯扭联合振动，找到了发电机的气隙磁场能的解析式，建立了弯扭联合振动的周期系数非线性微分方程组，求得了非线性方程组的解，得到了两种共振的特性和规律．

汽轮发电机组转子轴系扭振主动控制的模拟研究

该文分析了汽轮发电机组转子轴系的扭振问题，提出了采用主动控制消除轴系扭振危害的技术措施。文中建立了机组轴系扭振主动控制的离散化系统模型，利用最小能量法分别导出了轴系在局部控制和全局控制下的最优控制规律，进行了转子轴系扭振主动控制过程的计算机模拟，从理论上得到了在不同控制规律作用下汽轮发电机组轴系扭振总能量的衰减特性，提出了具有一定工程意义的扭振主动控制实施方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的可行性进行了讨论。

1400kW电机转子轴的堆焊修复

限动芯棒连轧机组 1 4 0 0kW电机在运行中发生故障 ,致使电机转子轴轴端温度过高 ,进而使电机转子轴产生轴向弯曲 ,变形达 2 7mm。经分析、研究 ,制定了修复方案 ,用堆焊方法成功地修复了电机转子轴。

锤片式粉碎机转子轴组固有频率及振幅的分析

建立锤片式粉碎机转子组振动的力学模型及数学模型,分析了其固有频率及在额定转速下的振幅与其它参数的关系,为锤片式粉碎机在设计、制造、安装3个环节减少设备振动提供理论依据.