磁流变阻尼器抑制转子系统振动试验

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大及运行中故障频发等问题,搭建转子试验台,模拟启停机过程和碰摩、不对中故障。不改变原有支撑形式,安装自主设计的磁流变阻尼器,在不停机的情况下,试验研究阻尼器抑制转子通过临界转速时振动过大及各类故障振动。试验结果表明,阻尼器可以有效抑制转子系统临界转速附近的振动,降幅在60%以上;转子发生碰摩或不对中故障时,阻尼器可以降低其高倍频振动。     

从动轴粘滞阻尼器安装对齿轮轴系减振的实验研究

针对齿轮箱较为复杂的振动与噪声问题,对齿轮轴系振动特性及粘滞阻尼器的减振特性进行了研究,并提出了一种新型粘滞阻尼器用于控制齿轮轴系的振动。该粘滞阻尼器通过轴承与齿轮轴连接实施了齿轮轴系振动能量的消耗,从而达到了减振的目的。搭建了粘滞阻尼器—齿轮减速箱实验台,对粘滞阻尼器作用于输出轴时对齿轮轴系统减振特性进行了实验研究。研究结果表明,该粘滞阻尼器能有效抑制齿轮轴系的振动的各频率成分,减振幅度主动轴和从动轴分别高达55.4%和65.2%,从而可保证齿轮轴系稳定运行。     

磁流变阻尼器控制双跨转子轴系振动研究

针对大型旋转机械通过临界转速时振动过大问题,搭建双跨转子实验台,模拟试车过程。不改变转子轴系原有支撑形式,在两根轴上分别安装一台自主设计的磁流变阻尼器,实验研究阻尼器对轴系各跨转子振动影响规律。结果表明,阻尼器可有效抑制所在轴临界转速附近的振动,而对相邻轴无影响。据实验结果提出由开关控制双跨转子轴系通过两阶临界转速过程中的振动。结果表明,开关控制可在线抑制转子轴系通过临界转速时振动,避免轴系因振动过大被迫停机。     

半主动TMD控制双跨轴系过临界振动的研究

针对多轴串联机械通过临界转速时振动过大的问题,对调谐质量阻尼器在双跨轴系振动控制中的应用进行了研究。并基于转子结构,设计了具有对称结构的笼式半主动调谐质量阻尼器用于控制轴系振动;搭建了双跨转子实验台,在不改变转子轴系原有支撑形式上,在两根轴上分别安装了调谐质量阻尼器,对调谐质量阻尼器对轴系各跨转子振动的影响规律进行了实验研究。研究结果表明,不可控调谐质量阻尼器可以有效抑制安装所在轴临界转速附近的振动,对相邻轴影响较小,但会引起新共振峰。根据此实验结果通过开关控制策略实现调谐质量阻尼器半主动控制,说明半主动调谐质量阻尼器可以在不停机的情况下,抑制转子轴系通过各阶临界转速时的振动,避免失谐。     

剪切粘滞阻尼器在线消除油膜支承转子碰摩振动研究

针对工作环境恶劣及结构紧凑场合,提出新型剪切粘滞阻尼器在线消除转子碰摩振动。用有限元理论研究该阻尼器对支撑在滑动油膜轴承的单盘碰摩转子系统抑振作用。其数学模型为含非线性碰摩力、线性油膜力及外加剪切阻尼力的振动系统,并采用四阶Runge-Kutta方法进行数值计算,对比分析碰摩转子在施加该阻尼器后的振动响应。在理论分析基础上进行实验验证。仿真计算与实验结果表明该阻尼器可有效消除碰摩转子系统复杂轴心轨迹及二倍频等高频振动幅值。     

齿轮轴系黏滞阻尼器减振技术的实验研究

针对齿轮箱较为复杂的振动与噪声特性,提出一种黏滞阻尼器安装于齿轮轴进行振动控制。搭建了黏滞阻尼器齿轮减速箱实验台,对黏滞阻尼器作用于齿轮轴系的减振特性进行了实验研究。实验结果表明,该黏滞阻尼器能有效抑制齿轮轴系啮合振动的各频率成分以及齿轮在各种转速下的振动,减振幅度高达50%,且减振频带宽;对齿轮径向和轴向振动均有良好的减振特性;对比阻尼器不同安装位置的减振效果,阻尼器安装于箱体内部的轴系整体减振效果略好于其安装在箱体外的伸出端轴段。     

Optimizing control of a two-span rotor system with magnetorheological fluid dampers

A control system aims at vibration reduction in a two-span rotor system with two shear mode magnetorheological (MRF) dampers is designed. A finite element model of the MRF damper-rotor system is built and used to analyze the rotor vibration characteristics. Based on Hooke and Jeeves algorithm and the numerical simulation analysis, an optimal appropriate controller is proposed and designed. Experimental results show that rotor vibration caused by unbalance is well controlled (first critical speed region 37%, second critical speed region 42%). To reflect advantages of optimizing strategy presented and validate the intelligent optimization control technology, detailed experiments were developed on a two-span rotor-vibration-control platform. The influence on accuracy, rapidity and stability of optimizing control for rotor vibration are analyzed. It provides a powerful technical support for the extension and application in target and control for shafting vibration.