Vibration of 1000-MW Ultra-Supercritical Turbine-Generator Unit with Simens Technology

The layout features of unit shafting and their effects on vibration, as well as evaluation criteria, were introduced for a 1000-MW ultra-supercritical turbine-generator unit with Simens technology. Based on vibration diagnosis and treatment for more than 10 units, some typical vibration faults were summarized, such as the vibration fluctuation of the high pressure (HP) rotor, abnormal vibration increases of the No.3 bearing pedestal and large vibration of the exciter rotor during its critical speed range. The vibration characteristics and the causes of faults and countermeasures were analyzed. Three applications for further illustration were given. The vibration fault identification method, control measures, and applications can provide a reference for vibration diagnoses and treatment of same type units.

Parametric vibrations in offset printing units

Vibrations of offset printing presses are serious problem, which cause many difficulties while printing and impair quality of the prints. The biggest problem lies in construction of printing unit. It mainly consists of three cylinders, but two of them are in a direct contact generate undesired vibrations. Construction of the cylinders makes that stiffness of the unit varies periodically while printing. In this paper model of offset printing unit is presented. The model is described by the system of two parametric differential equations. Computer simulations of the behaviour of the printing unit have been performed. Conditions in which parametric resonance appears are also appointed here.

ZIZ-2 Vibration monitoring and diagnosing system for turbine generator units

ZJZ-2 system has the following functions: (1) Real-time on-line sampling and FFT analysis (32 channel); (2) Data aquisition, analysis and storage during start-up and shut-down; (3) Alarming, emergency recognition and fault retrieval; (4) Data aquisition, analysis and storage during daily operation; (5) Recall of historic data; (6) Output of routine reports and tables; (7) Analysis of vibration behaviour: Bode plot, polar plot, spectrum, cascade, waveform, shaft orbit, trend, etc;

BLAST PLANNING AND VIBRATION EVALUATION IN QUARRIES

Rock excavation in quarries is normally carried out by using explosives. The steps in planning of cutting face are based on the appropriate design for angles of cut and the optimum consumption of charge weights. Priority procedures in planning are the stability of bench excavation,vibration evaluation,and the selection for the blast patterns. The methods of analysis are described and compared with field results. From several cases of trial cut angles and changing geometry of blast dimensions,the result of an optimum pattern in a specific quarry,with respect to the acceptable global unit cost is achieved.

Study on Vibration Cutting Mechanism of Bit for Ultrahard Coal Seam

This paper researches the vibration cuttiug mechanism for ultrahard coal seam by means of a selfmade test rig in the laboratory, when cutting tool was vibrating relatively to the coal specimen A new coal cutting method-vibration coal cutting method,was advanced’ The influence on main cutting force and unit energy consumption was investigated by changing the paramaters of vibratiou and cutting.The test data show that the vibration cutting method can reduce significantly the main cutting force and unit energy consumption at given vibration waveform and cutting object.

基于声纹监测技术的大型泵站机组振动特性研究

声音和振动是反映旋转机械设备运行状态信息的直接载体,根据声纹监测的原理,通过对数据进行采集、预处理、提取特征值,采用卷积神经网络深度学习识别模型,建立大型泵站机组运行状态声纹样本库和模型库,构建泵站机组振动状态的声纹监测系统,实现大型泵站机组运行状态的实时监测。

基于小波包分解与CEEMDAN能量熵的水电机组振动信号特征提取

针对水电机组振动信号非平稳、非线性及噪声问题,提出一种基于自适应噪声完备经验模态分解(CEEMDAN)与能量熵结合的特征提取方法,首先对采集的振动信号进行小波包降噪处理,然后对降噪后信号进行CEEMDAN分解,运用相关系数法筛选有效固有模态函数(IMF)并计算其能量熵,由此构建特征向量集,最后将其输入到海洋捕食者优化支持向量机算法(MPA-SVM)进行模式识别。基于模拟信号、实测信号验证所提特征提取方法的有效性,并与其他方法作对比。结果表明,基于小波包分解与CEEMDAN能量熵的特征提取方法能准确提取特征,有效区分机组不同状态,为工程领域提供了应用价值。

水力机械空化实时检测技术研究

本文从空化现象的发生机理出发,开发出通过分析水力机械发生空化时辐射出的空化噪声时频特征的变化,判定水力机械空化发生及表征空化发生程度的实时检测技术。该技术已应用在包括贯流式、轴流式、混流式和水泵水轮机等水力机械型式的多个电站,具有安装便捷、安全可靠的特点,可以应用在水力机械优化运行和智慧机组建设等领域。

考虑声-振模态结合的抽水蓄能机组轴承故障诊断

为解决抽水蓄能机组轴承磨损故障难以监测和识别的问题,提出一种结合声振数据的双模态神经网络机组轴承诊断模型。首先分析了抽水蓄能机组声振特性,融合相似软阈值对奇异值分解去噪方法进行改进,有效消除非接触式传感器固有噪声干扰。其次提出逆巴克频谱变换方法,并结合巴克频谱变换和格拉姆角和场变换等特征工程技术,提取机组轴承的声纹和振动特征图。通过融合相对位置编码的自注意力机制和深度可分离卷积,建立特征图传递网络。同时运用多头自注意力机制和双向长短期记忆网络搭建了时序数据传递网络,并以平行网格架构构建了机组轴承故障诊断模型。实验对比分析表明,所提方法具有较高的故障识别准确率,为抽水蓄能电站机组轴承监测问题提供了有效的解决途径。

旋转单元型打孔超结构设计及减振性能研究

针对高速列车地板减振需求,设计了一类具有旋转单元特征的打孔弹性超结构,包括交错矩形孔四边形单元、十字矩形孔四边形单元、多边形孔三角形单元。利用Bloch理论和数值分析方法研究了元胞的带隙形成机理和参数对带隙的调控规律,探究打孔弹性超结构的低频和宽带减振应用可行性。接着,根据超结构元胞带隙分析结果建立了交错矩形孔四边形单元、十字矩形孔四边形单元、转角45°内凹多边形孔三角形单元超结构3种3D块状有限周期超结构,分析评估并改进减振块的承载性能,计算其振动传输响应。结合减振特性数值分析结果,确定最优减振块几何拓扑构型,并通过3D打印制备超结构样件,进行振动试验测试。结果表明:使用TPU(thermoplastic urethane)材料时,提出的超结构减振块均满足承载和强度要求;其中,多边形孔三角形单元超结构为最优构型,其在0~5000 Hz频率内衰减范围占比达66.9%。通过振动试验发现,相比于现有动车组减振器,多边形孔三角形单元超结构的衰减范围频率更宽,衰减幅值更大在-15 dB以上,减振效果更优,具有列车地板潜在的应用前景。

基于IMF-MFDE和GRU的水电机组故障诊断

针对水电机组振动信号非平稳、非线性及强噪声的特点,提出了一种IMF多尺度波动散布熵(MFDE)结合门控循环单元(GRU)的故障诊断方法。首先,采用跳蛛优化算法(JSOA)寻找变分模态分解(VMD)最优参数,达到振动信号最佳分解降噪效果;其次,对分解得到的本征模态函数(IMF)进行重构,计算有效IMF的多尺度波动散布熵(MFDE)作为故障特征向量;最后,将特征向量输入GRU构建水电机组故障识别器。所提方法对实际水电站机组故障样本数据的故障识别率达97.83%,验证了该方法的有效性。

基于惯性传感器的输电塔振动特性分析

为有效控制输电塔的有害振动需要了解其振动特性,提出一种惯性测量数据矩阵模式的输电塔振动分析方法。将微惯性测量单元(Micro-Inertia-Measurement-Unit,MIMU)安装在输电塔上通过Kalman滤波预处理三轴原始数据,重构权重奇异值分解(Weighted Singular Value Decomposition,WSVD)后的相干振动分量建立平动/扭动矩阵。提取矩阵序列中的变换矩阵,计算其Frobenius范数度量暂态振动间的变异度来估计幅值与频率。根据幅频参数计算振动耗能,观测输电塔各轴向以及整体的振动情况。最后设计振动台、转台实验验证振动数据处理方法的有效性,并对不同风荷载下的塔线模型与真型风振试验进行特性分析。结果表明输电塔振动以水平方向的平动形式为主,随风向夹角的增大其非线性效应逐渐增强,所提出的数据处理方法能够有效获得振动信息,可为控制有害振动的阻尼器的设计提供参考。

基于VMD-XGBoost模型及因果特征选取的汽轮发电机组振动信号预测技术研究

“双碳”目标下,我国能源格局产生深刻变化,对汽轮机发电机安全稳定运行的要求进一步提高,深入挖掘分析海量运行数据有助于机组运行状态的评估及预测。提出构建汽轮发电机组参数因果关系网络探究参数间的因果关系,利用VMD算法分解振动信号并搭建XGBoost预测模型对各信号分量进行预测,叠加各信号分量的预测值以得到振动信号的预测结果。利用国内某1000MW汽轮发电机组运行数据对所提模型进行论证实验,结果表明本文所提模型有较高预测精度。

催化裂化装置烟机振动异常情况的分析

烟机振动导致的炼厂非计划停工对于炼厂来说是一大难题,本文通过对装置的运行情况分析,发现烟机导流锥、动静叶片上结了很多垢片,导致烟机振动剧烈,通过标准方法等动采样对烟机入口颗粒物浓度、颗粒物筛分分布及垢样化学组成进行分析,其大部分是催化剂细粉的共熔物,其Ni、V金属总含量在20 000 ppm以上,对此提出切实可行的措施,实现烟机的长周期运转。

机组式柔印机压印辊的动态特性实验研究

压印辊动态特性对机组式柔印机印刷质量有重要影响,针对静态径向跳动难以反映印刷机的动态特性问题,研究高速生产状态下压印辊的动态精度一致性及其与墙板振动相关性,为柔印机的结构优化及状态监测提供参考依据。在分析压印辊结构、运动参数与采样频率关系的基础上建立数据采集分析模型,运用相关分析法构建动态径向跳动与墙板振动的相关性模型,开展动态跳动与振动测试研究。测试分析结果:压印辊主体动态径向跳动值约0.005至0.025mm,压印辊转动一个周期径向跳动值会突变4次。研究表明:机组式柔印机压印辊动态径向跳动以及墙板振动呈非周期性特征,各向加速度曲线均存在突变,压印辊动态径向跳动与支撑墙板X、Z向加速度呈强正相关。

高寒动车组牵引变流器的振动测试及分析

针对我国西北部地区恶劣天气和老化线路影响高寒动车组安全可靠运行的问题,开展实际线路运行时振动测试及分析。根据即墨至乌鲁木齐的车辆运行速度和地形特征,划分青岛—济南、济南—西安、西安—兰州、兰州—乌鲁木齐4个区间,对比分析不同区间内的振动有效值。结合IEC 61373标准,对比分析实测振动有效值、冲击峰值与标准值的差异。通过振动频谱分析牵引变流器不同部件的振动特性,利用统计容差法编制不同部件的实测载荷谱,并利用有限元方法分析中频和高频振动对牵引变流器结构的影响。结果表明,济南—西安区间内的振动高于其他区间,西安—兰州区间内的冲击高于其他区间;柜体吊耳和控制箱的振动主要体现在垂向与纵向,而横向较小,且以中频段和低频段为主;冷却风机的振动集中在低频段,来自于风机转频;功率模块振动以横向和纵向为主,中频段和高频段的振动远大于低频段。

基于GRU-BP算法的高精度动态物流称重系统

针对动态物流秤测量精度对载重、采样频率、带速较为敏感的问题,提出了一种高精度动态物流称重系统。首先,采用三因素五水平正交试验法,结合皮尔逊相关性检验原则,使用低通巴特沃斯与卡尔曼滤波器对传感器压力信号进行了滤波降噪处理,并将加速度信号作为模型输入信号,进行了特征补偿;然后,基于深度学习算法,提出了一种改进的门控循环单元模型,在该模型采样区间内将压力与振动改写为时序化信号,并将其共同输入门控循环单元(GRU)模型;最后,对GRU模型进行了改进,对其结构输出了层堆叠误差反向传播神经网络(BP),有效加强了模型的非线性映射能力。研究结果表明:在各类传动速度及测试货物下,该模型的最大测量误差相对于同类型深度学习模型长短期记忆(LSTM)神经网络、循环神经网络(RNN)时序模型及传统数值平均模型的误差,依次降低了16.14%、27.14%、76%,可用于各类称重系统。

基于多体动力学的汽轮机振动声辐射机理及传递路径

采用多体动力学方法进行汽轮机机械振动激励源精确分析,在激励源分析结果的基础上研究低频激励下的机组振动响应,并采用声传递向量(Acoustic Transfer Vector,ATV)方法研究汽轮机组表面与外场辐射的声压传递贡献量,从多体动力学的角度并结合流固耦合的方法综合分析汽轮机组振动噪声产生机理并研究噪声典型传递路径。研究结果表明,旋转激励源为汽轮机组的主要振动激励源,在低频段汽轮机组辐射模式为单极子,在中高频段汽轮机组辐射模式为偶极子。由噪声辐射的指向性极坐标图可知,在不同高度处噪声指向性相似,并都在长度方向上取得噪声声压级较大值,具有较强的指向性。计算方法对汽轮机组减振降噪研究具有一定的指导意义。

硅钢热处理机组活套抖动抑制

在对硅钢老旧热处理机组产能、运行速度进行相应提升的过程中,由于大部分机组远超原有设计速度上限,对活套的稳定性影响较大,导致活套内的带钢出现了明显的张力、速度的抖动。通过分析活套间接张力控制的原理,根据前馈原理设计了活套抖动抑制器,有效抑制了活套抖动问题,并推广到同类机组,效果明显。

农业机械发电组传动系统噪声与振动控制技术试验

针对传统农业机械发电组中存在的振动信号受到干扰等问题,提出了一种基于变分模态分解-小波变换的振动信号随机噪声控制方法。该方法首先利用变分模态分解技术对振动信号进行分解,将信号分解成若干个模态分量;随后通过小波变换对每个模态分量进行分析,以识别并剔除其中的随机噪声成分,将经过噪声控制处理后的模态分量重新组合,得到了更加稳定和准确的振动信号。通过试验验证,该方法能够有效地控制机械传动系统的振动噪声,提高了系统的工作稳定性和性能可靠性,且用时较短,具有良好的应用前景和实用价值。