滑动轴承热效应分析及流场等效温度的合理确定

建立滑动轴承热效应耦合分析模型,将质量方程、动量方程、能量方程与物性方程耦合起来求解,分析轴承腔内润滑油温度分布特性.分析结果表明:轴承出口油温近似等于承压区平均温度,流场内最高温度出现在最小间隙附近,并随着转速的上升和偏心率的下降逐渐向下游偏移;润滑油焓升随转速和偏心率的增加而成平方地增长;以轴承出口油温选取物性参数求出的计算结果与耦合模型之间的偏差较小,而以进出口润滑油平均温度选取物性参数的传统方法过多地考虑了非承载区的影响,计算结果与耦合模型之间的误差随转速和偏心率的增大而增大.     

滑动轴承轴颈温度分布及其对振动的影响

针对滑动轴承的热效应现象建立了轴颈温度计算模型,分析了轴颈温差及其影响因素和轴颈温差对轴系振动的影响,并在转子试验台和汽轮发电机上开展了轴颈温差对振动影响的试验研究,在该试验台上测试了不同转速下轴颈表面温差分布,以验证计算结果.结果表明:随着运行时间的延长,轴颈温差会达到一个稳定值,振动爬升与轴颈温差的变化趋势基本一致;轴颈温差会对振动产生影响;对于悬臂转子而言,轴颈温差容易导致振动的波动和不稳定,提高润滑油温可缓解此类故障.     

加热器端差对机组热经济性影响的定量分析方法

建立了定流量下加热器端差对机组热经济性影响的数学模型。该模型针对加热器的不同类型进行了讨论,应用时不再需要单独计算端差变化对锅炉吸热量的影响,并全面考虑了热力系统的结构特点及辅助汽水系统,从整体上定量分析加热器端差对机组热经济性的影响,为火电机组节能降耗以及热力系统定量分析提供了理论依据。对某600MW机组进行了算例分析,表明端差越大,机组的热经济性越低;端差越小,机组的热经济性越高。     

基于HHT的汽轮机组碰摩故障信号时频分析方法研究

针对汽轮机组碰摩故障振动信号非平稳特征,将一种新的非平稳信号处理方法,即希尔伯特-黄变换(Hil-bert-Huang Transform,HHT)方法用于汽轮机组碰摩故障检测和时频分析。首先利用经验模式分解(EmpiricalMode Decomposition,EMD)提取碰摩信号的内蕴模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,再对IMF作HHT变换求瞬时频率和幅值。分析结果表明,HHT时频分析能够准确检测出碰摩故障产生的时间、频率和幅值信息,因此该方法能有效应用于汽轮机组碰摩故障信号的时频分析与诊断。     

发电机碳刷多点全周摩擦引起的不稳定振动分析

以发电机碳刷与转轴之间发生的摩擦振动为对象,研究这类特殊周向多点全周摩擦振动机理。根据碳刷工作原理,建立多点全周摩擦力计算模型,采用热弹性力学方法建立摩擦截面温度场和转子热弯曲计算模型,将热弯曲模型与转子振动有限元模型耦合求解振动响应。以某发电机为例进行分析,仿真分析和试验研究了碳刷轴全周摩擦振动特征。研究表明,发电机碳刷与转轴之间的多点全周摩擦会引发振动周期性波动和爬升,不稳定现象与不平衡力、碳刷-转轴不同心度和碳刷摩擦因数有关,可以通过精细动平衡、适当增大碳刷-转轴不同心度和减小碳刷摩擦因数来消除。     

某超临界660MW机组异常振动分析与治理

某超临界660 MW机组运行中高中压转子热变形引起振动超标,通过现场高速动平衡进行了治理。振动治理过程中,#4瓦出现不稳定振动,#4瓦x、y方向轴振在升速至1100 r/min时开始迅速增大,至1390 r/min时轴振已达到跳机值。振动大时,振动频谱中主要为1/3倍频成分。分析认为#4轴瓦不稳定振动是由可倾瓦故障引起的,揭瓦检查发现可倾瓦瓦块与壳体之间的支撑弹簧折断,瓦壳体柱销孔磨损4 mm。更换弹簧并修复瓦块后机组顺利升速到3000 r/min。     

旋转机械动静碰摩耦合振动分析

针对摩擦转子系统动力特性建立一种耦合分析模型。结合摩擦热冲击温度方程和转子热弯曲方程,推导转子热弯曲与温度直接相关的微分方程,进而建立摩擦转子动力方程与热冲击温度方程耦合的时变方程。该耦合方程既包括摩擦力冲击和热冲击对转子动力特性的影响,也包括振动特性对摩擦热量的影响。运用该耦合模型,分析某实际发电机转子摩擦情况下的振动特性。给出摩擦截面碰摩力、温度、转子弯曲变形和振动波形随摩擦时间的变化情况,结合频谱图分析不同碰摩情况下振动谐波成分,得到振动随时间逐渐发散和波动的过程。给出碰摩位置和转速对摩擦振动的影响。运用分析结论解释某实际机组发生的摩擦现象。     

基于特征值分析的摩擦转子热稳定性研究

针对摩擦转子系统动力特性问题,建立一种热弯曲/振动耦合分析模型。耦合方程中既包含了热弯曲对转子振动的影响,也包括了振动对热弯曲的影响。在频域内应用特征值分析法,研究了摩擦转子的热稳定性。分析了某发电机转子升速过程中热特征值随转速的变化趋势,研究了碰摩刚度对热特征值和热弯曲旋转周期的影响。研究表明,临界转速之前,摩擦引起的热弯曲出现发散状态,碰摩热特征值实部随碰摩刚度升高而升高。临界转速之后,轻微摩擦引起的热弯曲是稳定的,但是当摩擦恶化到一定程度后,由此引起的热弯曲也是不稳定的。随着刚度的增加,热弯曲波动周期减小。     

弯曲转子振动的平衡补偿

建立了弯曲转子不平衡响应复数传递矩阵计算模型,分析了不同弯曲模型下转子的振动特性,提出了弯曲转子平衡补偿方法。应用该方法对某100MW发电机转子进行了研究,实例表明该方法对于指导机组动平衡具有重要的工程应用价值。     

某1000MW汽轮发电机组轴承载荷灵敏度计算分析

大型汽轮发电机组是一个多支撑结构,轴系中任一轴承标高的变化都将影响所有轴承的载荷分配,因此研究轴承栽荷灵敏度对机组稳定运行非常重要.利用传递矩阵法计算了某1 000 MW机组轴系扬度曲线及轴承载荷与灵敏度,对比分析了计算扬度曲线与实测曲线,两者在轴系中问吻合较好.两端差别较大.由计算扬度曲线与实测扬度曲线分别计算了轴系各轴承载荷分布情况,由计算扬度值得出的同根转子轴承载荷分配较为均匀.结合载荷对标高变化的灵敏度分析了该机组轴承栽荷对标高变化规律,端部轴承对裁荷的灵敏度较小,而中间部位较大.分析结果对该机组运行有指导意义.