空气分离机组多跨轴系稳定性研究

国产大型空分设备运行可靠性差,连续运转周期短,设备故障率高,空气分离类成套装备运转稳定性研究,已经成为国内迫切需要解决的科学问题。以某大型空分机组滑动轴承支撑轴系为研究对象,得到轴承油膜系统劳斯阵列;劳斯阵列第一列元素都为正值,运用劳斯稳定性判据得到轴承油膜系统稳定;运用传递矩阵原理,借助MATLAB软件求解矩阵,计算出轴系各轴承的标高与载荷值;依据轴系在联轴器处弯矩和剪力为零的原则,得到轴系安装扬度曲线;轴系安装扬度曲线为一条光顺的曲线。该研究为大型多跨、多支撑轴系稳定性研究提供了重要参考和工程依据。     

用极限法巧解梁指定截面处的剪力和弯矩

如何求梁的指定截面的剪力与弯矩,对于迅速、准确地画出其剪力图与弯矩图以及求出梁上的最大弯矩值至关重要。通常的办法是用截面法,即先求出梁上的全部载荷,再将梁从指定位置假象截断,分别画出截面左、右两段的受力图,再根据平衡条件求得其左、右截面的剪力值、弯矩值。这种方法虽然行之有效,但是一般情况下要先求出梁上的全部反力。对于象悬臂梁来讲,显得复杂,并且很多初学者易将截断处的载荷漏画或多画。这里介绍一种不需求出悬臂梁上的全部反力且只需对梁的悬臂端进行研究便可方便地求出梁的指定截面处左、右两侧的剪力和弯矩的方法,即用极限的方法巧解梁的指定截面处剪力和弯矩的方法。     

由动态油膜力诊断轴系稳定性的方法

研究并给出了由动态油膜力进行轴承负荷分配和轴系稳定性诊断的方法和技术。作为应用 ,对一台2 0 0 MW汽轮发电机组进行了轴承负荷分配、动态负荷和轴系稳定性的测试和诊断 ,得到了丰富和重要的结论。这种正向推理和反向推理相融合的稳定性诊断方法在 Internet网络技术的支撑下可以广泛应用     

超临界600MW机组检修后振动分析及处理

对某国产超临界600MW汽轮发电机组的检修中,仅将2号低压缸进行了揭缸检查.修后启动中低压缸和发电机转子轴振动远大于修前,并超过报警值.振动分析表明,因机组轴系中心变化引起轴承载荷分配不一致导致了振动,并伴有碰磨故障.为了节省停机处理的时间,需在消除碰磨点后,通过现场全息动平衡方法将各瓦轴振动降至合格.     

基于有限元法轴段偏中时轴系校中状态的研究

依据船舶轴系直线校中原理,介绍了ANSYS环境中轴系校中建模的方法和参数的设置,并在ANSYS环境中建立了轴系校中计算的有限元模型.简述了轴系直线校中法,详细说明了轴段偏中时轴系校中的状态,得出了轴段校中时轴承负荷、轴系挠度、轴系转角、轴系剪力等参数,并与轴系偏中时轴承负荷、轴系挠度、轴系转角、轴系剪力等参数做比较,得到了轴系校中参数变化规律,同时计算得出了轴段偏中产生的附加负荷对轴系校中的影响,为船舶轴系校中设计及检修提供了依据.     

一种汽轮发电机组轴系受迫振动响应分析方法

研究了汽轮发电机组的自由振动以及受迫振动响应问题,并通过特征值与特征向量的求解获得了轴系的固有频率和模态。并针对某型实际汽轮发电机组轴系,获得了该轴系突加载荷时机组的扭转振动响应。     

汽轮发电机组轴系扭振模拟试验台研制

汽轮发电机组轴系主要承受扭转负荷,因为该轴系的长径比非常大,致使相对扭转刚度降低,从而使扭振固有频率下降,扭转振动危险增高。针对扭转振动的特点研制了扭振模拟试验台,可以模拟发电机组轴系的各种短路、甩负荷、开路运行等工况。试验台由伺服驱动系统、轴系工作台、数据采集系统和载荷发生系统四个部分。试验台的最高转速为8000r/min,载荷发生器可产生周期和冲击激励,传感器采用电涡流位移传感器,采集的数据由计算机软件进行分析处理。     

大型汽轮发电机组轴系稳定性研究

本文建立了大型汽轮发电机组轴系稳定性的基本方程,轴承类型可以全部是固定瓦或可倾瓦轴承,也可以是固定瓦和可倾瓦轴承的组合。对某国产300W汽轮发电机组的稳定性进行了数值计算,提出了轴系集中质量合理划分的原则。用本文提出的方法和J. W. Lund法研究了一台以可倾瓦轴承为支承的离心压缩机组的稳定性,结果表明后者与实际情况相差较大。     

阶梯轴中扭转弹性波传播理论及轴系扭振动力响应计算

以工程中常见的多级阶梯轴连续模型为研究对象,利用弹性波传播理论,对于某轴段在一均布扭振激励力矩作用下的整个轴系的扭振响应进行了研究,通过建立各轴段的波动方程组,利用边界条件,实始条件及在变截面处的反射,透射现象,得到了各个轴段中的行波沿轴向传播的表达形式;利用数值迭代方法可求得任一截面上的扭振动力响应。以汽轮发电机组轴系为对象,进行了扭振动力响应计算的研究,并与其它方法进行了比较。     

某汽轮机轴瓦碎裂原因分析及处理

对某汽轮发电机组1#轴承轴瓦经常发生碎裂故障的原因进行了分析,该轴承轴颈的振动、水平偏移量及晃动过大等是导致轴瓦碎裂的主要原因。通过减小该轴承轴颈偏移量,增加其最小油膜厚度及对机组进行动平衡,有效解决了轴承轴瓦碎裂的故障。     

舰船尾轴承变形对其阻尼特性的影响研究

舰船推进轴系受多个载荷的作用，导致船体、螺旋桨轴和尾轴承发生变形，并在尾轴承中心线与螺旋桨轴颈中心线之间形成一个变形角。研究了变形夹角对轴承油膜动态阻尼参数的影响关系，用数值计算的方法计算得到了轴承油膜阻尼参数与变形角之间的变化关系。结果表明：轴承中线与轴颈轴线之间的变形夹角对轴承润滑阻尼参数的影响关系为强的非线性关系；变形角对轴承阻尼特性影响较大，随着变形角的增大，油膜阻尼Dxx和Dyy会增大，而阻尼Dyz和Dxy会减小；轴颈中线与轴承中线之间夹角对油膜阻尼参数的影响局限在一定的弯曲变形范围内，当变形继续增大时，螺旋桨轴与尾轴承发生刚性接触，此时轴与轴承的刚性接触摩擦作用增大，阻尼作用急剧改变。     

基于二次型全局最优控制算法的汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟

把线性定常二次型全局最优控制算法与大型汽轮发电机组轴系扭振理论相结合,以减少轴系扭振能和控制源能量为优化目标,提出了大型汽轮发电机组轴系扭振的线性定常二次型全局最优控制理论,构造了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间方程。阐述了求解离散黎卡提矩阵代数方程的非递推解法,提出利用求解哈密特矩阵特征值问题来确定二次型最优控制反馈矩阵的方法。为了考查扭振主动控制效果,编制了适用于离散系统扭振主动控制的仿真计算程序,利用所编程序对一台200 MW汽轮发电机组轴系进行了扭振主动控制模拟计算,并进行了扭振主动控制的时域特性分析。分析结果表明,采用线性定常二次型全局最优控制理论对汽轮发电机组轴系扭振进行主动控制,不但有很好的减振效果,而且所需控制力矩较小。     

利用微分法快速绘制剪力图与弯矩图

本文根据载荷集度、剪力和弯矩三者的微分关系,介绍一种简易快速绘制剪力图和弯矩图的方法——微分关系法,省去了截面法"截、代、平"及建立剪力和弯矩方程的复杂过程,可以高效的、巧妙的绘制出剪力图和弯矩图。     

350MW汽轮发电机组轴系振动故障处理

通过对某350 MW汽轮发电机组轴系振动故障的现场观察、数据处理、试验调整以及原因诊断分析,得出是由发电机转子存在旋转性热不平衡引起的振动,即油挡与转子呈柔性摩擦并产生热量,造成转子局部过热弯曲,导致相对轴承振动加大。最后,对故障进行处理,振动恢复正常。此处理过程为解决汽轮发电机组轴系振动故障问题提供了一种值得借鉴的方法。     

变载荷作用下轴-轴承系统动力学行为研究

以普通轴-轴承系统为研究对象,采用数值仿真方法研究了轴-轴承系统在冲击载荷、正弦载荷、旋转载荷等变载荷作用下系统动力学响应,发现变载荷作用下的普通轴-轴承系统也存在共振行为,并提出了轴-轴承系统两种共振频率的确定方法。分析结果表明：轴-轴承系统的自然频率与轴颈转速、轴承间隙和润滑油粘度有关;当外载荷作用频率与轴-轴承系统自然频率相同时,系统将产生共振;共振时轴承的最大油膜压力显著增大,而最小油膜厚度显著减小。     

装载机工作装置载荷识别模型与载荷测取方法

为了研究装载机铲装作业时所受外载荷大小及变化特性,根据铲斗铰点力与斗尖力关系建立工作装置外载荷识别模型。以国产LW900K装载机为试验样机,提出了三向力销轴传感器法和动臂截面弯矩法两种载荷制取方法,进行典型作业姿态下的载荷验证和铁矿粉物料下的载荷测试试验。结果表明:提出的三向力销轴传感器法和动臂截面弯矩法都能够准确获取外载荷识别所需要的铰点载荷,销轴传感器法结果精度高于动臂截面弯矩法;试验样机工作装置所受大载荷出现在物料铲掘和卸载时刻,测得卸料时的惯性冲击载荷峰值约为400kN;通过雨流计数得到外载荷合力的均值服从正态分布,幅值服从三参数威布尔分布。载荷测试和分析结果能够有效解决装载机工作装置外载荷难以获取的问题,为载荷谱编制和疲劳特性分析提供依据。     

空间环境回转-直线往复复合运动密珠轴系力载特性分析

空间机构需要实现回转与直线往复的复合运动功能,在真空、大温差等空间环境下的大间隙密珠轴系内部弯矩载荷与转矩载荷的施加顺序和载荷与间隙协调关系对轴系接触状态和润滑可靠性产生重要影响。针对环境工况参数建立空间轴系及其各组成轴承单元工作时的内部接触载荷与间隙数学模型,通过力载与变形协调关系联立平衡方程组,采用阻尼牛顿迭代法获得全轴系的应力与变形解。由分析计算可知,外部载荷的施加顺序和环境温度引起轴系内部各轴承间隙改变,最终影响其内部接触状态。结果表明,当轴承内部间隙在外载荷作用下消除后,不同的载荷施加顺序对轴系的力载分布状态和轴承内部接触应力的影响很大:轴系先承受扭矩载荷后承受径向力状态下的内部最大接触应力水平远大于先承受径向力后承受扭矩载荷,相应增加比例约60%。分析模型可针对航天工程领域环境与工况因素影响下空间轴系的力载特性进行摩擦学分析与设计。     

300MW汽轮发电机组轴系扭振机电耦合冲击响应的模拟研究

大型汽轮发电机组轴系扭振是发电机机械系统与电网系统相互耦合作用的结果。由于电网负荷变化的随机性,突发性及多样性,机组承受的扭振冲击载荷及其响应特性十分复杂。本文采用弹性连续体振动波动方程的解析方法,分析了300MW汽轮发电机组的扭振响应特性,并针对几种典型的外部激励,对网机耦合作用下机组轴系的扭振强迫振动进行了计算机模拟考核。     

轴受载变形产生的轴颈倾斜对滑动轴承润滑影响的研究

针对轴-轴承系统,建立了轴受旋转载荷作用时变形导致的轴颈倾斜对滑动轴承润滑性能影响的分析方法,并在研制的滑动轴承试验装置上进行了专项验证试验。试验结果表明,提出的基本方程、公式和分析方法可以满足研究要求。计算了轴受载变形导致轴颈倾斜情况下,轴承的油膜压力、端泄流量和轴颈摩擦因数等。结果显示,轴颈倾斜时,轴承油膜压力分布和油膜厚度分布有明显变化,最大油膜压力明显增加,最小油膜厚度减小很多,端泄流量略有增加,轴颈摩擦因数变化不大。     

某汽轮发电机组轴系的动平衡处理及研究

以某厂的一台国产２００ＭＷ汽轮发电机组为为例,着重介绍了对国产２００ＭＷ汽轮发电机组轴泵的现场振动分析及动平衡处理的方法、步骤。通过动平衡处理及振动分析,发现了影响该机组轴系泵导振动的各种因素,并提出了改进措施,取得了较好的效果,其结论对类似机组具有一定的启发作用。