165kW鼓风机改型电磁轴承后转子动力学分析与试验

10MW高温气冷堆是利用氦气循环载出核热能推动发电机组发电的新型反应堆,堆内主氦风机是高温气冷堆一回路系统的关键设备之一。主氦风机原有的支承形式为油润滑机械支承方案,为了保证轴承的长期安全运行,油润滑的机械滚珠轴承系统非常复杂,长时间运行会对氦气纯度形成威胁。电磁悬浮轴承有无需润滑、无摩擦、高转速等优点,可以用来替代机械支承以解决主氦风机支承的关键问题。但是与机械滚珠轴承相比,电磁悬浮轴承的体积较大,承载力小,在保证风机接口不变的前提下,其能否满足主氦风机的运转要求,尚需要进行验证。文章通过采用ABAQUS和SAMCEF软件建模,充分利用了转子模态频率随轴承刚度的变化规律,研究了165k W鼓风机转子在机械滚珠轴承和电磁轴承支承环境下的运转模态,最终通过电磁轴承运行实验,验证了数值计算的准确性,并证明了在驱动电机、叶轮、冷却风扇等其它结构暂不更换的前提下,使用电磁轴承替代机械滚珠轴承可以满足主氦风机的运转要求。