转子轴承系统稳定性分析与识别方法

大规模的工业生产对透平机械的转子稳定性提出了更高的要求,对稳定性的评价及改善技术的需求极为迫切。采用电磁激振器进行正弦扫频试验,用最小二乘法在频域对转子轴承系统的频响函数进行估计来提高数据精度,并使用均值滤波抑制频响函数的高频噪声使得频响特性更加清晰。再利用变换矩阵,将实数域的传统多输入多输出频响函数转化到复数域直接频响函数来消除正反进动模态叠加的影响,为使用有理多项式法识别转子正进动模态参数提供更高精度数据。采用有理多项式法对传统频响函数和复数域直接频响函数进行拟合识别,得到转子系统的模态参数从而进行稳定性评价,并通过理论计算和试验验证,结果表明该方法准确性较高。该方法可为提高离心压缩机的转子稳定性提供理论和技术基础。     

多传感器信息融合的燃气轮机状态监测系统

为了克服单源传感器在燃气轮机状态监测与故障诊断中存在的局限性,在研究基于多传感器信息融合原理的基础上,开发一种燃气轮机状态监测及故障诊断系统。利用系统设置的多传感器信息融合结构模型,对多源传感器采集的信息进行预处理及特征征兆提取,并应用故障诊断综合评判规则对所有提取的有效信息进行故障决策。通过对某海上石油作业区的燃气轮机发电机组进行运行状态测试,获取比单源传感器系统更为可靠和全面诊断结论,具有更强的工程应用价值。     

基于条件规则与故障树法的燃气轮机故障诊断

针对燃气轮机各类故障的诊断问题,将条件规则与故障树法相综合的诊断技术应用到燃气轮机的故障诊断研究中.在建立燃气轮机失效故障树的基础上,通过归纳总结典型的故障案例和维修经验,构建了基于条件规则的逻辑推理模型,利用基于信号处理技术的燃气轮机故障分析原理,在故障树的中间事件和底端事件上,增加了具体故障分析的条件规则,并进行了物理和逻辑判断,以确定故障树每个分支的诊断选择,从而明确了每一步的故障诊断分析,最终得出了精确的故障原因和故障部位.结合某海上石油作业区燃气轮机发电机组的转子振动故障实例,在进行燃气轮机发电机组在线监测的基础上,运用基于条件规则的故障树法快速而准确地分析出了故障的根本原因.研究结果表明,该诊断方法简单易行,便于维修技术人员掌握,可广泛运用于燃气轮机发电机组的可靠性维护.     

离心式压缩机转子系统稳定性控制方法研究

针对离心压缩机转子失稳已成高效长周期运转主要障碍问题,通过分析失稳机理及影响因素,研究压缩机转子系统稳定性控制方法。结合工程案例,采用有限元方法对转子进行瞬态动力学分析,研究转速及因密封等部件交叉刚度对转子稳定性影响。研究转子振动位移反馈与速度反馈方法对转子失稳振动的控制效果。结果表明,两种方法均能有效提高转子系统稳定性。对比在达到相同控制效果时执行机构能量消耗表明,通过位移反馈方式能以更低能耗达到控制效果。该结果可为离心压缩机转子稳定性控制与提高提供新的思路及可行性。     

基于流热固耦合的止推轴承仿真与实验研究

在考虑止推轴承、止推盘和油膜之间流固热多物理场耦合的情况下,建立了止推轴承的模型。考虑瓦块和止推盘受力、受热形变的影响,模拟出了转速在2 000r/min、4 000r/min、6 000r/min和8 000r/min时不同轴向载荷下的平均油膜厚度曲线。通过比较模拟曲线与实际测量曲线[1],得出在低转速下,模拟出的平均油膜厚度与实验所得相当吻合,并得到了油膜的压力分布图、厚度分布图和瓦块的温度云图,为推力轴承的设计以及旋转机械轴位移故障的准确诊断提供理论依据。