基于HB-AFT方法的水轮发电机组转子-轴承系统振动特性分析

水轮发电机组在运行过程中会发生水轮机水力振动状况,形成突出特征的轴系振动故障。为了进一步分析发电机组转子-轴承系统振动特性,设计一种基于HB-AFT方法的振动信号分析方法。研究结果表明:周期运动结果跟R-K方法计算结果达到了良好吻合度,大幅缩短运算时间,实现了更高的控制精度并达到省时的效果,表明HB-AFT方法可以满足发电机组转子-轴承系统的精确周期分析。选择HB-AFT方法进行解析的结果形成了与R-K方法相近的轨迹。处于某些轴颈间隙下时,系统表现为不稳定的变化特征,从而实现分岔结果。该研究可以拓宽到其它传动设备的振动信号分析领域,具有很宽的应用价值。

基于HB-AFT方法的不对中转子系统超谐共振分析

考虑球轴承的非线性支承力和联轴器不对中的影响,建立含套齿联轴器的偏盘转子系统动力学模型,研究系统在转子不平衡激励和联轴器不对中激励共同作用下的非线性响应特性。针对具有分段和分数指数强非线性特性的动力学方程,采用谐波平衡法-时频域转换技术(HB-AFT)求得系统的周期解,并与数值积分结果进行对比,证明HB-AFT方法的有效性。结合弧长延拓方法和Floquet理论分析转子系统的超谐波共振特性,在低速区发现若干超谐波共振区域,其中以第三次超谐波共振较为明显。在高速区发现二次超谐波共振,共振曲线具有明显的硬弹簧特征且上翘,共振峰值较大,容易发生剧烈的振动突跳行为,给转子系统造成冲击和损害。探讨轴承间隙、轴承阻尼、不对中和外加载力(定常载荷)对超谐波共振曲线的影响规律,为控制策略的制定提供了一定的参考依据。