汽轮发电机组转子及轴系弯扭耦合振动发展现状与展望

随着汽轮发电机组容量增大,轴系增长,在役运行时间增加,转子部分多数会有质量偏心现象出现,这使得转子轴系的扭转振动与弯曲振动的耦合作用明显增强。从弯扭耦合的角度来研究汽轮发电机组轴系的振动,将能更准确地把握轴系的动力学特性。总结了近年来国内外对汽轮发电机组转子及轴系弯扭耦合振动问题的研究进展和成果,并对其进一步研究进行了展望。弯扭耦合振动的研究对汽轮发电机组的安全运行和故障诊断都具有十分重要的意义,进一步的深入研究必须与力学学科一系列前沿问题研究相结合。     

大型汽轮发电机组TSI/TDM系统振动测点配置基本原则研究

从旋转机械动力学、机组现场振动诊断及处理工程实践经验出发,提出了大型汽轮发电机组轴系振动测点配置基本原则。     

汽轮发电机组大不平衡非线性振动与轴系事故

介绍了现今所完成的对机组非线性振动与轴系事故研究的主要结论。对汽轮发电机组由大不平衡引起的振动，通过非线性计算分析，探明了国产２００ＭＷ机组低压转子和发电机转子发生大质量失重时瞬态过程的振动和强度方面的若干重要特性及其与机组轴系事故的关系。     

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，提出了具有一定的工程意义的扭振主动控制方案，并对未来汽轮发电机组轴系实现扭振主动控制的     

多转子系统轴系标高变化对振动的影响分析

对大型汽轮发电机组轴系标高对振动的影响进行了分析,提出了运行中判断转子对中状态的合理方法。指出标高对振动的影响需要根据故障的性质而定,标高变化对强迫振动的影响较小,对自激振动的影响较大。     

汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动研究

对汽轮发电机组轴系的离散质量模型采用传递矩阵方法和模态综合技术研究了中、低压末级长叶片切向弯曲振动对轴系扭转振动的影响。研究表明,长叶片与轴系之间存在着弯扭耦合振动,叶片的切向弯曲振动对轴系扭振特性有影响。     

300 MW QFS2型汽轮发电机组轴系稳定性分析

通过对现役类似匹配汽轮发电机组轴系振动状况的调研和测试，结合有关理论分析与计算结果，对300MWQFS2型双水内冷汽轮发电机与东方汽轮机厂300MW汽轮机匹配轴系的稳定性、振动特性作了分析。结果表明，新匹配的轴系能稳定运行，振动特性良好，能确保新机组的成功匹配和安全运行。     

大型汽轮发电机组轴系扭振的动频研究

在考虑轴系动态条件的基础上,推导了动频问题的轴系扭振模型,并在有限元方法的基础上研究了轴系的几何结构和工作转速的高低等因素对轴系扭振的影响,进而给出了多盘转子扭振动频的判定准则。还对某300MW汽轮发电机组轴系扭振的动频问题进行了研究,得出了现有转速下的汽轮发电机组轴系扭振可以不考虑动频影响的结论。     

某电厂200MW汽轮发电机组突发性非线性振动的诊断及处理

针对某发电厂200MW汽轮发电机组大修后试运过程中发生轴系突发性非线性失稳振动的诊断,探讨了影响该类机组稳定性的主要原因,深入阐述了汽轮机轴系非线性振动故障的机理,提出了消除汽轮发电机轴系非线性振动的对策。     

汽轮发电机组轴系扭转振动的原因和对策分析

本文介绍了汽轮发电机组轴系产生扭转振动的原因,论述了在不同情况下对轴系扭振所应采取的保护措施。     

三缸汽油机的轴系扭振分析

运用EXC ITE Designer软件对某三缸汽油机的轴系扭转振动进行了分析,求出了系统的自振圆频率、临界转速、扭振振幅和转速不均匀性,并对轴系的扭转振动情况作出总结与评价。计算结果表明:该三缸汽油机的轴系扭振情况良好,与实际使用情况相符。     

汽轮发电机组扭振模拟机的轴系设计

介绍了汽轮发电机组轴系扭振模拟系统的设计原则,利用雷卡迪传递矩阵分析计算了汽轮发电机组轴系扭振的固有特性。依据设计原则,利用模态刚度矩阵、模态质量矩阵和模态频率相似进行了扭振模拟机轴系的设计,扭振模拟机轴系前三阶固有特性与实际机组轴系扭振动特性基本一致。试验表明,扭振模拟机达到了设计目的,同时也证明了轴系分析方法和设计方法的正确性。     

大转矩弹性联轴器的试验研究

本文重点介绍了大转矩弹性联轴器研制中所进行的静扭转试验、动态特性试验和静态隔声(结构噪声)效果测试,以及试验设备和测试系统的研制。文中还介绍了测试的方法。这些试验设备自行研制成功,满足了某舰船轴系弹性联轴器测试要求,属国内首创。     

发动机曲轴系扭振测量的谐次提取及精度分析

发动机曲轴系扭转振动的准确测量对研究其扭转振动及振动控制具有重要意义。针对发动机特点,对电磁传感器输出转速信号的处理算法和精度进行研究,给出了一种实用的扭振信号处理方法。采用标准信号进行监测并结合扭振测量台架,分析了平均转速、采样密度对测量精度的影响。     

抗侧滚扭杆对车辆动力学性能的影响分析

利用SIMPACK软件建立了车辆整车动力学模型,分析其线性临界速度及非线性临界速度,结果显示其临界速度完全满足设计要求。通过改变抗侧滚扭杆扭转刚度来考察其对于车辆运行性能的影响,进一步分析了该型车在直线及曲线状态下的性能。     

风力机气动弹性稳定性的研究

建立了风力机转子叶片的非线性运动方程。采用模态法求解挥舞、摆振、扭转微分方程，并应用数值结果对风力机气动弹性稳定性进行了分析。     

Hydrogen storage of melt-spun amorphous Mg65Ni20Cu5Y10 alloy deformed by high-pressure torsion

Rapidly quenched amorphous Mg₆₅Ni₂₀Cu₅Y₁₀ metallic glass compacts were subjected to heavy shear deformation by high-pressure torsion until different amounts of ultimate strain. High-resolution X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy revealed that high-pressure torsion resulted in a deformation dependent microstructure. High-pressure calorimetry measurements revealed that hydrogen uptake in the fully amorphous alloy occurs at a significantly lower temperature compared to the fully crystallized state, while the amount of absorbed hydrogen increased considerably after heavy shear deformation due to the formation of Mg₂Ni crystals.     

不同惯量飞轮对脉冲机组轴系扭振性能影响研究

建立了三组不同惯量飞轮下脉冲机组轴系的当量系统模型,应用轴系扭转振动计算软件,分别对该三种方案下脉冲机组轴系自由振动和强迫振动进行了计算研究.分析了不同惯量飞轮对轴系固有频率、柴油机曲轴扭振应力、发电机转子电角、发电机转子扭矩、弹性联轴器扭矩的影响,根据分析结果,提出了合理的机组运行方案.并利用扭振测试分析系统,校核了其中一组惯量飞轮下脉冲机组的扭振计算结果,证明了理论计算结果的正确性.     

考虑横—纵—扭支撑刚度的水轮发电机组轴系预应力模态分析

综合考虑导轴承和推力轴承的支撑刚度对轴系的横—纵—扭耦合影响,应用Ansys Workbench软件建立了悬式三支点水轮发电机组轴系的三维有限元模型,采用Block Lanczos模态分析法分析了轴系的固有频率及其振型,借助Design Exploration优化设计模块计算了机组实际运行时轴系的预应力模态,获得了水流冲击和转速变化等因素对机组轴系固有频率值的影响规律。结果表明,机组在运行过程中转速变化对轴系的低阶横向振动频率影响较大,而对其扭转振动频率影响很小。     

风力发电机组的自适应转矩控制及载荷优化

针对变速变桨风力发电机组(variable speed variable pitch,VSVP)如何在低风速时最大限度捕获风能以及在额定风速以上降低传动链载荷进行研究。低风速时在研究了传统风能追踪控制策略的基础上,文中提出通过改变最优增益系数来追踪最佳风能利用系数的自适应转矩控制策略。同时针对风力发电机组传动链的扭转振动,提出了基于发电机转速反馈滤波的转矩纹波控制方式。以2MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Blade软件平台对所采用的控制策略进行仿真研究。结果表明：所提出的自适应转矩控制策略能够更好的追踪最大功率点,同时采用转矩纹波能够降低传动链载荷