多平行轴系离心压缩机振动耦合传递特性研究

整体齿轮增速式压缩机由于其结构紧凑、效率高而在现代流程工业中得到广泛的应用,然而由于该类型压缩机为多平行轴系结构,其轴承载荷随着压缩机负荷而发生变化,使得该类转子的动力学分析异常复杂。本文以某实际压缩机组为研究对象,建立了齿轮-轴承-转子的弯曲-扭转耦合系统有限元模型。首先对未耦合的单转子进行刚性支撑下的模态分析和弹性支撑下的不平衡响应分析,并同实测结果对比以确定分析结果的可靠性。在此基础上,研究并揭示了轴承载荷导致的刚度系数变化对转子临界转速和不平衡响应的影响规律,同时对比分析不平衡振动在各个转子之间的传递特性。研究结果表明转子振动幅值会随着压缩机负荷的增加而增加,而齿轮啮合刚度会增大转子振动对不平衡的敏感程度。本论文研究结果可为齿轮增速式离心压缩机的设计以及基于模型的压缩机故障诊断提供一定的理论参考。

五平行轴压缩机齿轮系统非线性动力学特性研究

齿轮啮合式多平行轴高端压缩机在现代能源装备中十分重要,具有效率高,造价低,结构紧凑优点,其重要特征是多个转子通过齿轮啮合而成,使得整个转子系统的动力学特性十分复杂,这也造成了齿轮非线性啮合特性会对机组工作性能产生明显的影响。以某五轴压缩机的齿轮系统为研究对象,建立考虑齿轮时变刚度,齿侧间隙以及齿轮啮合误差的系统动力学模型,并对建立的系统的模型进行了无量纲处理。利用数值分析方法计算分析了不同啮合频率以及不同负载作用下齿轮系统的响应特性及其复杂动力学行为。计算结果表明,由于轮齿间的啮合与冲击作用,齿轮系统会随着啮合频率的变化出现明显的非线性现象;通过控制负载可以减小齿轮的冲击现象,进而保证齿轮系统工作在特定的振动状态。

离心压缩机结构形式发展现状与展望

对离心压缩机结构形式的发展历程进行了讨论、分析,并归纳了离心压缩机的结构分类。分别以单轴式离心压缩机、组装式离心压缩机和原动机-离心压缩机组合结构三大类离心压缩机为对象详细阐述各类压缩机的结构特点。最后指出了离心压缩机结构形式发展方向。

考虑轴线偏差的多平行轴齿轮动态啮合力分析

以某离心式压缩机齿轮-转子系统为研究对象,建立多平行齿轮轴ADAMS模型,从转速与啮合力两个方面验证了模型的有效性,并在考虑载荷以及偏差量的影响下针对轴线偏差故障进行了啮合力仿真分析。研究表明齿轮轴线平行度偏差对齿轮啮合力均值无明显影响,但引起其振动幅值的增大,加剧了非线性现象;负中心距偏差下啮合力振动幅值变大,正中心距偏差下啮合力振动幅值与载荷大小有关,但两种中心距偏差均没有引起啮合力频域成分和均值的明显变化。

多轴齿式离心压缩机转子系统耦合振动特性分析

以某五平行轴齿式离心压缩机为研究对象,建立多平行轴齿轮耦合转子系统有限元模型。采用数值方法,在考虑齿轮耦合与不考虑齿轮耦合两种情况下分别对系统运动方程进行求解,得到系统横向及轴向振动的固有频率和振型,在考虑陀螺力矩的情况下计算系统临界转速值并绘制Campbell图,进而详细分析齿轮啮合作用对多平行轴转子系统动力学特性的影响。研究表明齿轮的耦合作用会使系统派生出新的固有频率及耦合振型,整体系统表现为原有单轴的固有特性与耦合特性两种模式,系统出现新的临界转速值,同时分别指出齿轮耦合作用对系统横向振动和轴向振动的不同影响以及派生频率的来源。

整体齿轮离心式压缩机及耦合动力学特性研究进展

齿轮-转子-轴承系统作为整体齿轮离心式压缩机机组的核心部件,其复杂的耦合动力学特性是限制其国产化的主要难点之一。从齿轮动力学建模和计算方法入手,着重阐述了国内外齿轮-转子-轴承系统耦合动力学的研究进展,包括齿轮-转子-轴承系统的建模和计算方法、临界转速、弯扭轴耦合振动、转子不平衡响应及动平衡技术、状态监测和故障诊断及非线性动力学等方面,对整体齿轮增速离心压缩机的发展进行了展望。

激光熔覆技术在HL8-4离心压缩机齿轮轴上的修复应用

简要介绍了激光熔覆技术工艺和特点,并将此技术成功应用到HL8-4离心压缩机高速旋转的齿轮轴上,取得了良好的效果。

整体式多级离心压缩机大齿轮转子承载特性分析及关键制造工艺研究

整体式多级离心压缩机中转子系统的稳定性与可靠性至关重要,以其中的大齿轮转子为研究对象,建立其受载计算模型。基于该模型,进行承载特性的研究,分析大齿轮转子在不同负荷下的轴心位置和轴承支撑参数的变化对固有频率的影响规律,并对大齿轮转子在不平衡条件下的位移响应进行计算。以改善热处理质量和提高加工精度为目的,对大齿轮转子的关键制造工艺进行分析,为大齿轮转子的精密制造技术提供依据。

大型空分装置配套离心压缩机组的综合选评

通过对多轴齿轮式多级离心式压缩机组和单轴多级离心式压缩机组的压缩机组型式、驱动机型式、外形尺寸和厂房空间需求、投资费用等方面的综合技术选评比较可知,本次4.2万系列空分项目所选用的原料空压机组和增压机组,应优先选用多轴齿轮式多级离心压缩机组。

整体齿轮增速式离心压缩机振动耦合动力特性研究

以一台在役的六级整体齿轮增速式离心压缩机为研究对象,基于转子动力学和齿轮动力学理论,建立了全自由度齿轮-轴承-转子耦合系统有限元模型。计算了考虑齿轮啮合接触的转子系统固有频率、模态振型和不平衡响应,得出了这种复杂轴系的模态特征与振动传递特性。在此基础上,研究了不同支撑型式下转子振动响应特性,并探讨了齿轮螺旋角对转子振动的影响。研究结果表明,耦合轴系的固有频率和不平衡响应峰值都有所增大;转子系统在可倾瓦轴承支撑下,无论过临界还是工作转速振动幅值均较低;当齿轮螺旋角为15°时,转子振动幅值最小。