磁浮车辆辅助变流器的风机轴承振动失效分析

针对磁浮列车辅助变流器的外转子风机轴承短期内失效问题,首先开展风机装车线路运行和台架安装变频运行的振动测试和频响测试,结合外转子风机双质量振子系统的分析,揭示风机轴承过度磨损故障的原因为耦合共振,耦合共振是由风机4倍电磁激振力波及4倍电流谐波激励与其定转子同向运动轴向振动模态产生的.然后提出基于故障振动形态和实测载荷谱...     

磁浮车辆辅助变流器的风机轴承振动失效分析

针对磁浮列车辅助变流器的外转子风机轴承短期内失效问题,首先开展风机装车线路运行和台架安装变频运行的振动测试和频响测试,结合外转子风机双质量振子系统的分析,揭示风机轴承过度磨损故障的原因为耦合共振,耦合共振是由风机4 倍电磁激振力波及4 倍电流谐波激励与其定转子同向运动轴向振动模态产生的。然后提出基于故障振动形态和实测载荷谱归纳方法的故障复现试验方案,并在振动台上成功复现故障。最后给出调整波形弹片的刚度、优化辅助变流器电源谐波电流和适当提高风机转速的整改方案。研究成果可为类似结构的故障定位、分析和复现提供理论指导。     

一种新型宽带激振器的设计

研制一种新型宽频带激振器,在原有振动测试系统的基础上,将电动式激振与压电式激振这两种方式点结合起来。通过对其进行空载加速度频响测试和力频响测试,实现从20Hz至20kHz较宽范同内的激振,验证了这种新型宽带激振器的可行性。     

空冷风机系统运行时竖向扰力试验研究

为了研究直接空冷系统的风机运行时对风机桥架产生的扰力,设计制作了1∶1试验模型,选择3种工况进行试验,运用无线测量技术对风机运行时风机轴的应变及转速进行了测试,通过应变分离技术确定了由转子质量偏心引起的扰力、由扇叶竖向振动引起的弯矩、由驱动风机旋转引起的扭矩、由空气反作用引起的竖向扰力,分析了不同工况、不同转速、不同扇叶数量等条件下四种扰力的特性。试验结果可供从事空冷风机桥架及其支撑结构设计的人员参考。     

风力发电机组转子不对中故障诊断

风电技术迅猛发展,风电场风力机故障频发,对风机的安全运行和故障诊断的研究已成为风电技术发展中的重要研究内容。国内对于风力机故障诊断技术的研究尚在起步阶段,且集中于对齿轮箱的研究,对转子不对中故障研究尚少。针对以上问题,用振动测试系统对异常工作风力发电机组进行振动测试,采集振动测试信号,对振动信号进行时域、频域分析,得到机组转子不对中故障信号特征,为风力机转子不对中故障诊断提供依据。     

转子系统变刚度动力吸振器试验研究

为实现转速变化转子系统的振动抑制,提出了一种新型的变刚度动力吸振器,采用永久磁铁组成的变刚度机构实现吸振器的刚度和固有频率可调。设计了吸振器结构,建立了转子-永磁变刚度吸振器的动力学方程并分析了吸振器的工作原理。搭建了转子-永磁变刚度吸振器试验台和控制系统,编制了PID控制程序。在试验台上进行了永磁变刚度机构有效性试验、扫频吸振效果验证试验、转子定转速控制试验等试验。研究结果表明,所设计的变刚度动力吸振器能够达到振动抑制效果。     

大型汽轮发电机组径向滑动轴承动特性的现场实测

本文提出了对运行中的透平机组进行现场实测的方法。以阶跃力作为激振力,用非线性曲线拟合来拟合转子各支点频响函数后,导出多跨转子各轴承的动态系数。     

350 MW超临界机组汽轮机汽流激振分析及处理

转子振动问题一直是危及机组安全运行的重要因素。分析某350 MW超临界机组出现的振动突增的异常现象,认为发生了汽流激振。在单阀方式运行下,通过调整凝汽器真空、润滑油温度及轴封供汽压力,抑制发生汽流激振的频率。同时,试验研究几种典型因素对于机组振动的影响,分析该机组发生汽流激振的原因。基于试验分析结论,提出切换至顺序阀运行的处理方案,确定合理的阀门开启顺序,优化汽门配汽曲线。最终有效地解决了该机组的汽流激振问题,保障了机组的安全稳定运行。     

不同工况下离心风机振动变化规律试验研究

针对船用离心风机存在多工况运行特点,为研究工况变化对船用离心风机振动的影响,以某型离心风机为研究对象,搭建满足其工况变化及振动测试要求的试验台架。首先对离心风机主要激励特性的产生机理及对应的特征频率进行分析,然后从试验角度分析工况变化对离心风机振动影响的规律。从分析结果可以看出,风机振动实测值总体变化趋势与经验公式计算值趋势基本一致,验证了转速-振动、流量-振动关系经验公式;流量变化对离心风机振动、噪声影响比较明显,对叶频的影响最为突出;离心风机存在一个振动最佳运行工况,在此工况下风机振动、噪声均为最佳状态。在风机设计过程中,应当考虑将设计工况选择在此振动最佳工况附近,对船用风机设计有一定的参考价值。     

外转子支点不同心的双转子系统振动特性

根据航空发动机双转子的结构特点建立双转子系统模型及振动方程。将外转子支点不同心的影响转化为支承上的等效不同心弯矩,并通过力矩分解处理得到系统的振动方程。利用求解效率较高的二维谐波平衡法进行求解,并采用Runge-Kutta法验证其求解精度。研究结果表明:外转子支点不同心使系统的幅频响应产生新的共振区,在该共振区内系统的振动响应中包含2倍频成分;随着不同心偏差量的增大,2倍频响应成分愈加明显,并逐渐成为系统振动响应的主导频率。此外,转子轴心轨迹形状改变显著。研究成果可作为不同心故障的动力学特征和诊断依据。     

电机的电磁阻尼理论与转子的非线性振动

对转子横向振动时的电磁阻尼及考虑电磁阻尼时转子的横向振动进行了研究。用电磁场理论得到了电机三相不对称稳态运行时电磁阻尼力 ,应用拉格郎日 -麦克斯韦方程得到了考虑电磁阻尼的转子横振微分方程。研究了三相对称情况下的电磁阻尼 ,并应用非线性振动理论中的渐近法得到转子横振微分方程解析解的一次近似 ,再从其稳态解消去相角得到了振幅方程 ,利用振幅方程研究了转子横振的幅频特性 ,与实验进行了对照。研究结果表明 :理论结果与实验结果吻合得很好     

某航空发动机压气机部件振动异常分析

某航空发动机压气机部件在两次性能录取试验时均出现了振动超限的情况。为保证试验顺利进行,通过对振动数据分析,并结合试验件转子的动力学及刚度仿真计算,提出转子对中性以及螺栓连接松动是导致试验振动出现异常的原因。相关试验及分析结果表明,对中性改善后,试验件2倍频响应会明显降低;连接螺栓松动会导致试验件支承刚度降低,试验件转子无法通过临界转速,使得试验件振动持续维持在较高水平。本文的分析方法,可为解决类似问题提供借鉴参考。     

转子扭振与故障模拟多功能试验台设计

为改进普通转子试验台功能单一的不足,设计一套转子扭振与故障模拟多功能试验台。基于有限元分析软件ANSYS,对转子系统进行模态分析,经过反复计算与修改,完成转子的结构尺寸设计。针对转子圆盘、碰摩试验支座等组件设计特定外形,并开发专用的数据采集与分析应用软件。该平台可用于转子动力学分析与转子多故障的模拟和振动测试分析。     

离心风机的减振问题探讨

离心风机的振动过大不仅影响自身的设备安全,也影响到电厂的安全运行。风机的制造质量,安装质量和运行维护是影响离心风机振动过大的三大因素,特别是安装的质量的高低直接影响到风机的振动大小。要减小离心风机的振动,必须在安装的各个程序影响离心风机:风机和电机轴不同心;风机转子不平衡;叶轮轴向晃动大;轴弯曲;轴承弹子油隙过大;轴承座地脚螺栓松动;电机地脚螺栓或台板连接螺栓松动;轴承座与其垫铁或垫铁与垫铁之间的间隙过大;电机台板与其垫铁或垫铁与垫铁之间的间隙过大以及电机四脚与台板之间有不接触者;转子与机壳摩擦;叶轮装反;叶轮与轴连接处松动;调节门开度方向不对;机壳因刚度不够造成机壳振动引起转子共振;基础刚度不够;地脚螺栓孔灌浆不密实使得地脚螺栓松动。     

高速涡轮发电机转子振动特性试验

运用高速涡轮发电机试验台,通过试验研究转子升速过程中典型振动行为及轴承供气压力对转子振动特性的影响。采用时间-转速-幅值三维谱图、频谱图、轴心轨迹以及分岔图等非线性振动测试分析手段,呈现转子升速过程中临界转速、低频振动、转速飞升等典型动力学行为特征,并分析轴承供气压力对转子典型振动行为的影响规律,结果表明:轴承供气压力抑制转子低频涡动,消除转子转速飞升现象,提高转子运行稳定性与安全性。     

励磁绕组短路下关键运行参数差异对汽轮发电机转子动力学特性的影响

分析了励磁绕组短路下,关键运行参数差异对汽轮发电机转子动力学特性的影响。关键运行参数包括短路程度、短路位置,以及电机负载率;转子动力学特性包括转子不平衡磁拉力激励特性、径向振动响应特性,以及转子铁芯动力学响应规律。基于柔性转子不平衡磁拉力激励与振动响应的理论分析、有限元仿真计算,以及动模试验来探索不同运行参数造成动力学特性差异的规律。结果表明：正常情况下转子不平衡磁拉力趋于零,转子振动以常规基频和定子传递过来的各偶次倍频为主;励磁绕组匝间短路下,转子不平衡磁拉力及其振动响应将产生新的奇次倍频成分,且通频振动幅值增大。随着短路程度或负载的增加,转子不平衡磁拉力与振动响应的基频将增大;短路位置越靠近大齿处,转子不平衡磁拉力与振动幅值越大;转子铁芯大齿的外表面和内槽表面边沿为动力学响应的危险位置。     

离心压缩机转子密封碰磨故障的振动特征及诊断

某离心压缩机试运转阶段,在工作转速下出现振动爬升,导致轴振过大,引起机组打闸停机。为消除机组故障,对启动过程和工作转速下的轴振进行了测试。根据轴振变化趋势及对不同转速和不同时刻的振动时域和频域特征分析,判明该转子故障是由转子和密封碰磨造成的。为验证故障原因,取出隔板密封和轮盖密封,使转子无法产生密封碰磨,此状态下机组运转良好,说明查找的故障原因正确。调整机组密封间隙后,转子故障消除,机组运转良好。     

旋转机械振动的监测技术研究

本文介绍一种新型的旋转机械振动试验系统,该系统采用扰动激振,用分布式监测系统对振动信号进行在线监测。文中以转子系统为测试对象,其测量、分析结果将为旋转机械振动特性的研究及故障预测提供可靠的基线信息。     

裂纹发电机转子轴系参数激发扭振双重共振

建立了带有裂纹的发电机转子轴系参数激发扭振双重共振的振动方程.应用多尺度法得到了满足双重共振条件ω2=2ω1,Ω=2ω1时的可解条件和一次近似解,数值计算表明,系统的幅频响应曲线随物理参数的不同取值,其拓扑结构会发生变化.     

具有初始弯曲的1000MW汽轮机低压转子的振动特征分析

近年来,1000 MW超超临界汽轮发电机组在中国得到快速发展。然而,运行经验显示,1000 MW超超临界汽轮发电机组普遍存在振动偏大的现象,尤其低压转子两端的振动比较突出。转子振动的原因有很多,质量不平衡和轴系弯曲均会随着转子的每一次旋转周期性地给予转子一个固定的激振力。以某1 000 MW超超临界汽轮机的低压#2转子为例,利用有限元的方法研究其弯曲振动特性,并对质量不平衡和弯轴故障引起的振动特征进行了对比分析。计算结果显示,转子在定速下旋转会出现因质量不平衡或弯曲而产生的涡动,当转子支撑在各向同性轴承上时,无论是激振力是正向或反向涡动,所引起的振动响应均为正进动;而当转子支撑在各向异性轴承上时,无论是激振力是正向或反向涡动,所引起的振动响应均将是为反进动。当交叉刚度呈异向(一个为正,一个为负)时,无论是否存在阻尼,转子将出现不稳定。