S109FA联合循环机组轴系波动研究与实践

介绍了某联合循环电厂单轴机组轴系低频波动处理过程和对轴系低频波动的研究。实践表明,加强联合循环单轴机组轴系振动的研究,可以将主设备发生损坏的风险降至最低,为同类型机组的安全运行提供借鉴。     

大型旋转轴系低频振动主动控制执行系统的开发

总结了国内外关于轴系振动的各类主动控制执行器的工作特点，设计了一套大型轴系低频振动主动控制新型执行系统，阐述了该系统的结构组成、工作原理和工作过程及其预设功能。该执行系统能依据检测到的轴系振动信号，以液体为介质传递动力，直接加载于振动轴上，并通过电液换向阀组控制喷液时间的长短与间隔，来控制加载力的时间，以消减振动。     

消减大型轴系低频振动的主动控制执行系统的理论研究

控制执行器的研究是振动主动控制研究的难点.为减少大型动力系统轴系振动的危害,研究了大型轴系低频振动主动控制的一种新型的电液式周向加载执行系统,从力学特性与电磁特性对执行器的关键之一--高速电磁阀组进行理论研究,分析各个参量之间的关系,又从均质、无旋、不可压缩的牛顿流体的动量定理出发分析斜楔喷油口的喷射特性,分析了相应的流体运动方程.结果表明:依据轴系振动信号,液压执行系统将控制力直接加载于振动轴上,可以消减振动,这一过程也是空间力系合成作用的过程.     

600MW汽轮发电机组轴系标高测试及振动故障治理

某电厂一台600MW汽轮发电机组存在严重的振动不稳定隐患,在机组带负荷过程中,5号、6号轴振出现了突发性的17.5Hz低频振动,幅值分量达170μm。通过对该机组轴系相对标高变化、振动和油膜压力的测试分析,得出轴系标高不合理是导致机组振动失稳的主要原因之一。介绍了机组振动测试情况和轴系标高测试试验方法,结合标高检测结果,分析了该机组轴系标高随工况的变化规律。测试结果表明,从冷态到热态,4号轴承标高相对5号轴承抬高达1.180mm。经综合分析,制定并实施了冷态下轴系标高调整方案,5号轴承相对4号轴承抬高0.9mm,彻底解决了该机组轴系振动不稳定问题。     

燃气—蒸汽联合循环机组轴系振动问题综述

本文对燃气—蒸汽联合循环机组轴系布置方案进行了详细研究,将其分为普通单轴布置轴系、带有SSS离合器(同步自动离合器)的单轴布置轴系、多轴布置中的燃气轮机轴系和汽轮机轴系4种类型。并且分析了4种类型与常规机组汽轮机轴系的区别,并通过对某联合循环电厂轴系的典型振动故障分析,讲述了此方面研究的重要性。本文从现场振动故障诊断和理论研究两个方面总结了近些年联合循环机组轴系振动的研究进展,提出带有SSS离合器的单轴布置轴系和多轴布置中带有SSS离合器的汽轮机轴系是今后的研究方向。     

大型汽轮发电机组轴系振动及其控制的研究

分析了大型汽轮发电机组轴系振动产生的原因及其研究的发展过程，对大型汽轮发电机组轴系扭转振动、弯扭耦合振动及其控制研究进行了综述，并对大型汽轮发电机组轴系振动及其控制研究的未来进行了展望。参12     

320MW机组轴系汽流诱发非稳定低频振动的试验研究及计算分析

近年来,轴系非稳定低频振动在国内大型机组上时有发生,影响了正常生产和设备安全。这类故障的特征容易和其它几种故障混淆,诊断有一定难度。结合引进的1台320MW超临界机组非稳定低频振动,具体介绍了现场试验、计算分析及诊断推理过程。研究结论认为：振动性质是汽流激振,其原因与机组结构、运行参数等多方面因素有关。研究结论可为大型机组类拟振动故障的诊断与分析提供参。     

内燃机曲轴轴系振动分析研究的现状、讨论与展望

评述了内燃机曲轴轴系振动研究的力学模型、计算方法、试验方法及近年来的最新研究动向 ,讨论了目前内燃机曲轴轴系振动研究中存在的问题和不足。指出有关曲轴振动与轴承摩擦学的耦合、轴系阻尼系数的精确确定以及非线性振动问题 ,都是曲轴轴系振动研究中有待进一步深入研究的课题。     

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。     

大型旋转机械转速测量中径向振动对输出信号的影响研究

轴系的瞬时转速是反映大型旋转机械工作状态的重要基础参数。转速敏感模块的输出信号直接影响测试系统的准确性,其中,测速齿轮-电涡流传感器是重要的转速敏感元件。本文研究了大型旋转机械轴系径向振动对电涡流传感器的输出信号的时域、频域波形及整体趋势等方面的影响。结果表明:径向振动中平行分量产生的低频信号会叠加在测速齿轮输出的时域信号的包络波形上,影响输出信号的包络幅值、整体幅值,进而极大影响转速提取的准确性。径向振动的垂直分量对测速齿轮的输出信号产生了调频效应,影响程度随"垂直比位移"的增大而增大。     

车辆过渡工况基础研究

随着节能和环保要求的不断提高，车辆轴系在过渡工况下的扭振动态特征日益受到关注，但目前过渡工况下的轴系扭振少有定量分析。针对这一情况，本文建立了过渡工况轴系扭振基础研究模型，并根据各种典型过渡工况轴系激振力矩幅值、频率特性，进行了过渡工况轴系扭振特性的基础研究，从而得出了轴系在过渡工况的一些规律。     

车辆过渡工况基础研究

随着节能和环保要求的不断提高,车辆轴系在过渡工况下的扭振动态特征日益受到关注,但目前过渡工况下的轴系扭振少有定量分析。针对这一情况,本文建立了过渡工况轴系扭振基础研究模型,并根据各种典型过渡工况轴系激振力矩幅值、频率特性,进行了过渡工况轴系扭振特性的基础研究,从而得出了轴系在过渡工况的一些规律。     

电力系统扰动对汽轮发电机组轴系扭振的影响及其主动控制

采用线性定常二次型全局最优控制理论对电力系统扰动下大型汽轮发电机组轴系产生的扭振进行主动控制,较详细地阐述了三相短路和两相短路的故障原因,讨论了两种故障对最大电磁转矩的影响,计算了发电机组轴系产生的冲击转矩和扭振响应,并利用线性定常二次型全局最优控制理论对这两种故障进行扭振主动控制仿真计算。计算结果证明:采用扭振主动控制技术能有效抑制由于电力系统扰动而引起的大型汽轮发电机组轴系扭振。图7参8     

簧片滑油型扭振减振器设计方法及验证

介绍了一种簧片滑油型扭振减振器设计方法。首先使用简化模型通过动力吸振理论的最佳定调比和最佳阻尼比针对轴系扭振最主要谐次进行控制,初步确定减振器的减振特性参数;再使用详细模型通过轴系扭振计算进一步调整特性参数,使扭振控制效果达到最优。然后根据参数设计结果开展结构设计,主要介绍了扭转刚度和阻尼系数两个特性参数相关的结构设计方法。最后进行设计检验。将该方法应用到HND 622V20CR柴油机的减振器设计中,显示:所设计的簧片滑油型扭振减振器与原扭振减振器相比减振效果优势明显。     

减缓车削加工时细长轴振动的方法

振动严重影响细长轴类零件的加工质量,由于细长轴类零件长径比大、刚性差,固很难控制车削时发生的振动。从振动的角度对细长轴车削时变形情况进行了分析。介绍了细长轴的常见振动理论和在主车削力作用下细长轴的动特性。然后通过有限元法仿真了细长轴振动的模态特性。通过比较分析,从理论上证实了使用浮动跟刀架能有效地补偿控制振动以减少径向振型的振幅,从而明显地减小细长轴的加工误差。     

汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动的数学模型

根据汽轮发电机组轴系各轴段所处位置不同，将轴系分为3类微元轴段，在分析微元轴段力和力矩基础上，分别推导了各类轴段的弯扭耦合振动偏微分方程组。该方程组是基于分布质量模型的耦合振动数学模型，它能综合考虑机组诸多因素，比较接近实际地研究机组动力特性。该方程组是高度非线性的，轴系质量偏心是弯扭耦合的一个前提。利用本文给出的方程组，可以进行弯扭耦合振动的固有频率、振型及瞬态响应计算。     

Detection of faulty high speed wind turbine bearing using signal intensity estimator technique

Bearings are typically used in wind turbines to support shafts and gears that increase rotational speed from a low speed rotor to a higher speed electrical generator. For various bearing applications, condition monitoring using vibration measurements has remained a subject of intense study to the present day since several decades. Various signal processing techniques are used to analyse vibration signals and extract features related to defects. Statistical indicators such as Crest Factor (CF) and Kurtosis (KU) were reported as very sensitive indicators when the presence of the defects is pronounced, whilst their values may come down to the level of undamaged components when the damage is well advanced. Further, these indicators were applied to an acquired data from proposed diagnostic models, test rigs, and instrumentations that were specifically used for particular research tests, and thus, it is essential to undertake further investigations and analysis to assess the influence of other factors such as the structural noise and other operating conditions on the real‐world applications. With this in mind, the present work proposes Signal Intensity Estimator (SIE) as a new technique to discriminate individual types of early natural damage in real‐world wind turbine bearings. Comparative results between SIE and conventional indicators such as KU and CF are also presented. It was concluded that SIE has an advantage over the other fault indicators if sufficient data are provided.     

Analysis of variable-frequency currents superimposed on DC currentsin asynchronous HVDC links in stressing turbine-generator-exciter shafts

The paper makes an indepth analysis of the excitation of shaft torsional vibrations in steam turbine-generator-exciter shafts by variable-frequency ripple currents superimposed on DC currents in asynchronous links using the finite element and reduced models of the machine shafts. Frequencies at which sympathetic shaft torsional vibrations would be excited by modulation product harmonics in 50 Hz/50 Hz and 50 Hz/60 Hz asynchronous links as a function of deviation in system frequency are illustrated. It is shown that amplitude of shaft torque due to steady resonant torque excitation is a function of initial rate of increase of vibrations at adjacent cells, the time constant for decay of the vibration, and stiffness between adjacent shaft cells     

动力设备两级有源积极隔振系统的研究

研究了动力设备两级有源积极隔振系统在其主动隔振执行器的3种不同安装方式下的动力学特性，分析了主动控制力与被动隔振器参数之间的关系。以中间质量加速度作为反馈变量对动力设备两级隔振系统进行了反馈控制，研究了系统的推动控制特性。研究结果表明：在动力设备两级有源积极隔振系统中，主动隔振执行器仅作用于中间质量时的综合隔振性能最好；增加中间质量的加速度反馈增益，可使高频隔振效果明显增加，有效隔振频段范围扩大。图11参7     

汽轮发电机组轴系扭振模型——四端网络模型的完善

四端网络模型是一种精确的低阶分布质量模型，在理想化扭振模型基础上，从满足现场生产实际角度出发，考虑了汽轮发电机组轴系扭振的阻尼和附加惯量的影响，对该模型作了进一步完善。详细推导了两种情况下轴系扭振特性传递方程式，虽然它们具有相似的方程形式，但方程式中的轴系扭振特性参数却是不同的，结合具体算例，比较了在不同阻尼系数比情况下，机组轴系各阶固有频率的变化。