盘后封严挡板零件加工变形质量控制方法

涡轮转子部件是航空发动机的核心部件,盘后封严挡板是涡轮转子上的重要零件,工作条件为高温、高压、高转速的特殊环境,该零件结构复杂,属薄壁易变形零件,零件合格率低,本文通过工艺方法调整工艺路线,改变零件装夹方式,控制过程质量,提高零件合格率。     

一种基于综合泄漏流机制的涡轮转子流固耦合模型

针对涡轮转子Alford力模型的固有缺陷,综合考虑涡轮径向和轴向动静转子间隙变化对泄漏流的影响,研究了既包括涡轮径向偏心又涉及涡轮轴向偏斜的综合泄漏流机制,并以此为基础建立了能够同时反映涡轮径向偏心和轴向偏斜,同时还能体现涡轮平均径向和轴向间隙的非线性流体激振力模型。通过MATLAB进行数值积分和图形处理,得到了反映流体激振力与涡轮径向偏心距和轴向偏斜角关系的一组图形。最后还讨论了涡轮平均径向和轴向间隙以及涡轮偏心与偏斜相位差对流体激振力的影响。理论分析结果与现有实验数据比较证明,该模型是有效的,对建立考虑流固耦合的涡轮转子动力学模型具有实际意义。     

基于某航空发动机振动事件的高压涡轮转子叶片超温问题研究

某航空发动机试验过程中发生振动大故障。分解后,发现高压涡轮转子叶片等多处零组件有磨损、变形甚至断裂的情况。将全台共计72片高压涡轮转子叶片委托中国航空工业集团公司失效分析中心进行分析,确认原因为高压涡轮转子叶片超温。分析高压涡轮转子叶片超温的多种可能原因,采用排除法,推断此次高压涡轮转子叶片超稳为局部超温,原因为高压涡轮导向器堵块脱落打伤高压涡轮转子叶片导致高压涡轮转子叶片冷却失效。根据推断寻找事实依据,推导故障模式。提出解决高压涡轮导向器堵块存在脱落可能性的方案,为后续高压涡轮转子叶片超温问题的判断提供分析思维导向。     

一至六级双翼涡轮盘榫槽加工工艺研究

某新型发动机低压涡轮转子一至六级涡轮盘是典型的双翼涡轮盘新型结构,零件结构、形状较为复杂,其中榫槽精度要求高,通过拉削工艺方法加工完成。榫槽连接轮盘与叶片,在高温条件下工作,不仅承受很大的离心力、弯曲应力、剪切力等综合作用,而且叶片叶身是否能够保持规定的位置和方向也取决于榫槽的精度。因此保证涡轮盘榫槽的加工质量,提高零件合格率至关重要。本文通过掌握双翼涡轮盘榫槽加工变形控制技术和变形规律,提高零件尺寸精度,拉削变形影响范围过程受控,解决目前零件合格率低的技术难题。     

轴向预紧作用下的组合转子轴系模态特性研究

组合转子轴系结构是空天动力装备中发动机转子系统的主要结构,由于轴系中各部件接触面的存在使得转子系统动力学特性难以准确掌握,当涉及转子工作转速裕度时会产生一定的设计风险。针对组合转子轴系单主轴多部件轴向预紧结构特点,考虑转子不同接触面之间非线性连接参数,提出一种综合利用薄层单元和零长单元建模的两步模型修正方法,采用基于响应面优化的静态结构非线性分析以及基于随机统计学模型的粗糙表面接触分析进行薄层单元材料参数以及零长单元接触刚度系数识别,建立组合转子轴系动力学模型。根据某型发动机氢涡轮泵转子结构特点设计制造转子试件,对其自由模态进行试验研究,得到了不同螺纹预紧状态以及轴向预紧作用对组合转子轴系前两阶模态特性的影响。对比试验数据可知所提模型优化方法可以很好地反映出不同轴向预紧作用下组合转子轴系前两阶模态频率的变化趋势,在转子模态参数线性变化范围内计算误差小于1%,验证了该方法的正确性和有效性,为组合转子轴系精细化建模提供了参考依据。     

航空发动机整机振动问题中的高低压耦合振动研究

某航空发动机试验过程中出现振动大故障,通过试验过程中的频谱分析发现振动过程存在明显的高低压转子转速耦合频率,对发动机进行全面分解排查,查明振动原因是低压涡轮转子不平衡,低压涡轮转子不平衡的原因是平衡工艺存在不足,工艺过程中的重复拆装影响平衡质量,针对低压涡轮转子平衡工艺进行优化,保证低压涡轮转子的平衡质量,排除了振动故障。     

涡轮分子泵的动平衡

一、前言 旋转机械的不平衡是引起振动的常见原因之一。在高速旋转机械中,不平衡则是很严重的问题。挠性转子平衡问题。更是目前解决许多高速机械振动问题的技术关键之涡转分子泵FB—450A转速:24000转/分 FB—110转速:43000转/分一般都过第一临界转速,故为挠性转子。动平衡的目的就是要保证涡轮转子在启动和工作的过程中,使轴承所受的动压力、转子本身的变形都在允许范围之内。FB—450A分子泵原设计要求达 G0.4级。 二、分子泵挠性转子用影响系数法 计算不平衡量及其数据处理 1.转子在不平衡力作用下的变形和振动 一个静态不平衡的转子,…     

某跨音速高压涡轮非定常流动数值模拟研究

通过求解三维非定常雷诺平均N-S方程模拟某跨音速高压涡轮非定常流场,研究涡轮内非定常流动特征。通过对静子尾迹及静子尾缘激波和转子叶排之间的相互干涉过程进行详细分析,发现定常/非定常模拟方法获得的涡轮总体性能参数基本一致但流场存在较大差异。静子尾迹是导致涡轮流场非定常性的重要因素之一:在转子叶栅通道中部和下部,静子尾迹和转子叶片附面层及下通道涡发生明显干涉,并导致通道中下部损失周期性波动幅度较大,此外尾迹和下通道涡间的干涉作用在转子尾缘处诱导出高频脱落涡。静子尾缘激波也是导致涡轮流场非定常性的原因之一,激波和转子叶片作用形成复杂的波系结构,对涡轮流场影响显著:一方面激波/附面层干涉导致转子和静子的吸力面产生周期性变化的高温区域;另一方面激波撞击叶片导致叶片表面的气流在激波后出现分离,对转子静压分布产生影响,使得转子叶片表面载荷出现明显的非定常性,进而导致涡轮输出功的周期性波动十分剧烈。     

中性束注入器真空系统差分抽气性能优化研究北大核心CSCD

中性束在真空室内传输的过程中需要一个真空梯度分布的环境,EAST中性束注入器(NBI)的真空室采用差分式结构来满足真空梯度分布的要求。真空室内气体挡板安装位置的不同会影响真空空间气体分子密度分布,从而对真空梯度的分布产生影响。运用Molflow软件模拟分析气体挡板在不同安装位置情况下,真空室内真空梯度和后低温冷凝屏热负荷分布的分布情况,分析得出了L=1.35~1.38 m是气体挡板最佳的安装位置。为CFETR NBI真空室的真空梯度的设计提供一定的借鉴和参考。     

中性束注入器真空系统差分抽气性能优化研究

中性束在真空室内传输的过程中需要一个真空梯度分布的环境,EAST中性束注入器(NBI)的真空室采用差分式结构来满足真空梯度分布的要求。真空室内气体挡板安装位置的不同会影响真空空间气体分子密度分布,从而对真空梯度的分布产生影响。运用Molflow软件模拟分析气体挡板在不同安装位置情况下,真空室内真空梯度和后低温冷凝屏热负荷分布的分布情况,分析得出了L=1.35～1.38 m是气体挡板最佳的安装位置。为CFETR NBI真空室的真空梯度的设计提供一定的借鉴和参考。     

某新机四级涡轮盘变形控制技术研究

某新机是新一代高性能发动机,低压四级涡轮盘是发动机中涡轮转子中的核心转动部件,因受零件结构限制,其加工时易产生变形,零件合格率低。通过优化涡轮盘加工工艺路线、加工余量及切削路径,控制切削参数,提高零件加工质量,提高零件合格率。     

巴基斯坦SK电站转子磁轭叠装工艺

本文以巴基斯坦SK电站发电机转子安装施工为例,分析了转子两段式磁轭安装过程中的难点,阐述了通过优化叠片工艺,改善磁轭压板焊接变形控制,创新磁轭预压工装等磁轭安装工艺。该工艺有效提高转子安装的质量与效率,为同类工程提供参考。     

高速微型向心涡轮转子研究

对某微型向心涡轮转子进行了结构动力学分析.并对转台上的涡轮转子的振动进行了试验研究,分析了振动过大和倍频等问题出现的原因,提出了改进措施,排除了微型涡轮转子的振动故障,保证了转台的安全运行.     

加速度对涡轮增压器球轴承-转子系统动力学特性的影响

车用涡轮增压器转子系统具有高速、轻载荷、大柔性、小尺寸、多激励、变工况特点,球轴承涡轮增压器轴承-转子系统转速会在较大范围内频繁变动。针对某型号车用球轴承涡轮增压器,建立考虑了密封结构和气流激振的球轴承涡轮增压器转子动力学模型,分析了不同加(减)速度下的球轴承涡轮增压器转子瞬态响应规律,并与该转子系统临界转速、稳态响应及临界转速实验结果进行对比分析,结果表明:球轴承涡轮增压器一阶临界转速随加(减)速度增大而减小,二阶临界转速随加(减)速度增大而增大;加(减)速下的球轴承涡轮增压器转子振幅在临界转速附近随加(减)速度增大而增大,非临界转速范围内变化不大。     

稳态热度场对转子系统临界转速的影响

汽轮机转子系统在频繁启停时，将产生较大的热应力和热变形，使转子系统的振动特性发生变化。采用有限单元法，利用热-结构-动力学耦合理论，对稳态温度场对某汽轮机转子系统的临界转速的影响进行了探讨。结果表明，随着转子系统轴向温差和径向温差的增大，热变形程度逐渐增大，系统振动的临界转速逐渐降低。稳态温度场对低阶临界转速的影响较大，而对于高阶临界转速的影响较小，特别对第一阶临界转速具有较大的影响，但对各阶临界转速的振型影响很小。在对转子系统的振动研究中，不应当忽略温度的影响。     

一种获得无油高真空和超高真空的新式高效涡轮分子泵

对涡轮分子泵的性能作了简单的总结之后就开始考虑到设计一种新式的高效涡轮分子泵。通过提高转子的转速或者改进转子叶轮的几何形状，就能提高抽速。压缩比和抽速之间的关系是设计新式涡轮分子泵的决定性因素。对氢气的压缩比在低于３００时就会造成对轻气体（Ｈ２，Ｈｅ）的抽速的显著下降。 由所能达到的最大有效抽速和维修问题来决定是卧式转子还是立式转子。本文指出，目前先进的高效涡轮分子泵应该是卧式双转子、不透光性的叶轮结构、合适的最佳泵体和由电子传动。     

封闭厂房内用汽车吊安装大型电机转子施工技术

在封闭厂房内,用汽车吊吊装大型同步电机转子,不用制作吊装专用扁担;穿转子主要依靠汽车吊的摆臂和手拉葫芦的牵引,为了避免穿转子过程中定、转子的碰撞,转子一端安装了限位装置,另一端安装了导向定位装置,安装过程安全可靠,保证了电机安装质量。     

航空发动机双转子系统高/低压涡轮碰摩振动分析

针对航空发动机碰摩问题,考虑高压涡轮与低压涡轮碰摩,建立了五点支承的航空发动机双转子系统动力学模型。碰摩力模型采用Lankarani-Nikravesh滞回力模型。利用龙格-库塔法进行数值计算,并研究了双转子系统的频谱特性、幅频特性。最后,基于双转子实验台,部分验证了数值计算结果。结果表明:(1)双转子系统碰摩会使系统产生激励频率以及组合频率,并发生组合共振;(2)高压涡轮碰摩会导致系统产生反向涡动全周碰摩,低压涡轮碰摩对高压涡轮碰摩有抑制作用,即高低压涡轮同时碰摩时与高压涡轮碰摩时相比,系统发生反向涡动的转速区间更窄、振动幅值更低;(3)在升降速过程中,碰摩会导致双转子系统出现单个甚至多个双稳态现象。     

轴向间距变化及涂层对高压涡轮叶片振动的影响EI北大核心CSCD

为了研究不同轴向间距及涂层对涡轮叶片振动响应的影响,采用SST(shear stress transportation)湍流模型对高压涡轮导叶尾迹作用下的某高压涡轮转子叶片非定常流动进行数值模拟。通过对时域叶片表面压力载荷进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)频域分解获取激振力的谐波分量,建立了三维非定常流场激励下特定振动模态的涡轮叶片强迫响应分析模型,利用压力扰动均方根有效值作为气动激励强度的量化参数以及获取流场激励下的叶片幅值响应,对比了不同轴向间距、考虑有无涂层的叶片振动响应差异。结果表明:在保持进气条件不变时,存在叶片振动响应幅值随轴向间距的增加而减弱的趋势,即轴向间距的增加能有效降低叶片的振动应力;叶片涂层亦有助于降低叶片的振动响应幅值。     

气隙轴向静偏心对发电机定子-绕组受载及振动的影响

通过理论推导、有限元计算和实验验证,研究了气隙轴向静偏心前后同步发电机定子及绕组的受载与振动特性变化。与其他大部分气隙径向偏心的研究不同,本文重点关注气隙轴向静偏心下定子?绕组的受载及振动特性。在分析气隙磁密变化的基础上,推导得到了正常和气隙轴向静偏心下定子径向及轴向不平衡磁拉力、绕组电磁力的表达式。以 CS?5 型发电机为分析对象,进行了有限元仿真计算和实验验证。结果表明,气隙轴向静偏心会在减小定子径向磁拉力和转子抽空端定子绕组电磁力的同时增加定子轴向不平衡磁拉力和转子伸出端定子绕组电磁力,对应地,定子径向振动和转子抽空端定子绕组振动将减小,但定子轴向振动和转子伸出端定子绕组振动将增大;定子轴、径向磁拉力和绕组电磁力及振动均以二倍频为主,夹杂其他各偶次倍频。在定子磁拉力作用下,定子铁芯齿槽端部为最大变形位置;在定子齿槽变形挤压和电磁力共同作用下绕组直线段与端部的连接处易发生磨损,在制造及运行中需给予特别注意。