1 000 MW汽轮机组N+1支撑轴系的不平衡振动特性研究

由于N+1支撑轴系结构特殊性,西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂,导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法,根据机组基本结构尺寸,建立了轴系动力学模型,通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型,分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应,比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律,从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。     

西门子1 000 MW汽轮机组轴系碰磨故障特性研究

某西门子1 000 MW机组停机过程中,高压转子出现振动及其偏心值异常增大故障,存在高压转子发生永久弯曲的重大风险,严重威胁了机组的安全性。基于有限元法建立了轴系的动力学模型,分析了高压转子发生动静碰磨的动态响应,获得了高压转子发生碰磨的故障特征。采用数值仿真模拟了该型机组停机过程中高压转子的异常振动。研究结果表明,该机组停机过程中,高压转子振动及其偏心值异常增大的原因是端部汽封碰磨。通过开展高压缸径向间隙碰缸试验,调整高压转子与汽缸之间的径向间隙,解决了该问题,消除了高压转子可能发生永久弯曲的重大风险。     

第三届世界工程资产管理及智能维修学术会议10月27日即将在北京召开

随着科学技术的不断进步，现代企业的生产规模和品种不断扩展，生产自动化程度不断提高，企业设备资产管理与维修在现代企业中的地位日益重要。工程资产管理的理论与技术是涉及机电工程、过程工程、信息论、系统论、控制论、耗散结构理论医学、人文科学、经济学、社会学的一门新兴学科。设备资产管理及先进维修理论与技术的研究及推广应用为实现超前预防、消患治本、智能维修、主动防范、本质可靠、功能达标、     

基于故障原因征兆矩阵的故障诊断专家系统

采用故障原因-征兆矩阵实现了多征兆与多故障原因之间复杂关系的表征,提出了一种以故障原因-征兆矩阵为筛选对象的矩阵筛选法;同时,提出了一种应用此筛选法对故障系统进行初步诊断、用几何距离判别法进行精确诊断的故障诊断方法;并对基于此故障诊断方法的故障诊断专家系统的设计进行了研究.     

电磁力参数快速寻优的转子多频振动抑制研究

针对转子-轴承系统中的转子多频振动问题,以转子-轴承-电磁作动器系统为研究对象,建立装有电磁作动器的转子系统动力学模型,提出了一种基于电磁力参数快速寻优的转子系统多频振动主动抑制方法。采用变步长寻优策略,快速获取电磁作动器的电流最佳参数,通过向转子施加具有多个频率成分的旋转电磁力来抑制转子的多频振动。实验结果表明,快速寻优策略比整周寻优用时短,能够实现转子系统多个频率振动成分的主动抑制。     

新工科建设背景下过程装备与控制工程专业实验教学改革与实践

专业实验教学是工科专业本科生实践教学的重要环节,有助于学生巩固理论知识,培养动手能力和创新意识。北京化工大学过程装备与控制工程专业基于新工科建设、一流专业建设及工程教育专业认证的要求,对化工机械类传统专业实验教学进行了全面改革,包括突出实验教学的重要性,开发多功能实验装置,保持专业实验教学的先进性,开设新型实验项目。这一系列实验教学改革取得了显著成效,所开发的具有自主知识产权的多功能综合实验装置已被国内60多所大学采用,引领了全国过程装备与控制工程专业实验教学改革的方向。     

基于电磁力的转子不平衡-不对中振动靶向抑制

针对旋转机械中转子不平衡-不对中耦合振动问题,提出了基于离散PD算法并采用电磁力抑制转子耦合振动的控制策略。建立转子-轴承-AMA系统模型,引入转子不平衡和联轴器平行不对中故障力,对离散PD控制策略控制效果仿真分析。搭建试验台,从频域角度对不同频率成分进行选择性控制,针对不平衡-不对中耦合故障以及振动信号中的噪声成分,以振动信号的一二倍频成分为靶向抑制目标,采用可根据转速实时调整陷波频率的陷波滤波器提取测点振动信号的一二倍频成分。仿真分析及试验均说明离散PD控制算法能有效抑制转子不平衡和不对中耦合故障引起的多频振动。     

600MW超临界汽轮发电机组低压转子叶片脱落振动特性研究

针对国产600 MW超临界汽轮发电机组低压2转子末级叶片脱落故障问题,开展低压转子叶片脱落对机组轴系振动特性的影响研究。采用有限元法构建轴系动力学模型,进行临界转速与振型分析;通过施加瞬态激励力模拟叶片脱落,建立低压转子叶片脱落瞬态激励模型,开展机组轴系非线性瞬态时域分析,得到工作转速3 000 r/min下轴系叶片脱落和各轴承处振动响应;对比激励前后振动响应,总结低压转子叶片脱落故障对轴系振动的影响规律。研究发现,轴系振型以各跨转子弯曲振型为主,叶片脱落主要影响其所在跨转子的振动特性,且表现为典型的瞬态不平衡振动特性。     

涡轮叶片辐照晶体测温安装方式建模及仿真

针对辐照晶体传感器测量复杂工况条件下涡轮叶片表面温度时的安装问题，仿真分析了晶体温度传感器在涡轮叶片上的2种安装方式。选取航空发动机涡轮叶片吸力面的缘板处、叶片尾缘处和气膜孔背面3个位置，模化辐照晶体传感器在涡轮叶片工况下的安装条件，采用表面粘贴和开槽封胶2种安装方式建模，导入ANSYS Workbench进行流-固耦合有限元仿真，分析高温胶和辐照晶体在复杂工况下的应力、变形和温度等特性。结果表明，表面粘贴式安装的晶体传感器温度更高，但高温胶和晶体传感器所受应力远大于开槽封胶式安装所受应力，由此可知表面粘贴式安装的测温精度更高，但其牢固性不如开槽封胶式安装。研究结果可为采用辐照晶体测量航空发动机涡轮叶片温度的试验测试提供基础支撑。     

1000MW汽轮机组N+1支撑轴系高压转子轴端汽封碰摩故障特性分析

针对某型1000MW汽轮机组N+1支撑轴系高压转子轴端汽封碰摩故障现象,分析转子轴端汽封碰摩力表达式,通过施加非线性约束方式,采用连续碰撞力-位移的线性逐段函数模拟碰摩过程的非线性接触刚度,构建含轴端汽封碰摩故障的轴系动力学有限元模型。开展机组轴系非线性稳态同步响应和瞬态频域分析,得到工作转速3000r/min下轴系涡动轨迹,以及不同碰摩刚度下轴系支承位置处的振动瀑布图。结果表明,这种轴系发生高压转子轴端汽封碰摩时,对与碰摩点相邻的支承振动影响明显,振动以基频为主,且随着碰摩刚度增加,会出现3X、2X倍频成分,各支承振幅呈现逐步下降趋势。