汽轮发电机风叶叶片的数控模拟加工

针对实际生产问题深入分析汽轮机风叶结构特征,选择UG/CAD的建模技术为风叶建立数字化模型,利用CAD/CAM软件Mastercam对其进行了多轴联动数控加工程序的编制,完成风叶叶片多轴加工工艺路径规划和汽轮机风叶叶片四坐标数控加工动态仿真,实现了汽轮机叶片的虚拟加工。通过对数控加工程序的质量检查、仿真结果的分析,将过切与干涉等不安全因素消除,确保数控加工程序的正确性,优化工艺、提高生产效率。     

汽轮机叶片CAD/CAM软件开发

由于通用CAD/CAM软件存在难以实现汽轮机叶片参数化三维建模,在变轴加工过程中不能进行变前倾角、变侧倾角加工和拐角减速等问题,开发了汽轮机叶片CAD/CAM软件.软件通过研究汽轮机叶片各曲面特征建模方法,实现叶片零件参数化建模;通过研究刀具轨迹计算公式,设置叶片各曲面段不同工艺参数,获得了叶片粗加工、螺旋精加工和清根加工的变参数轨迹规划方法,并解决了以上问题.     

双流道泵叶轮轴面图的数学模型

利用几何法推导出双流道泵叶轮轴面图前，后盖板型线方程以及轴面图流道中线方程，首次给出了双流道泵叶轮轴面图流道中线分点的计算方法。研究结果将会对双流道泵叶轮水力设计CAD软件的开发和手工绘型提供很大帮助。     

轮轴过盈联接有限元分析

通过接触仿真分析,研究接触单元在轮轴过盈联接中的应用。建立国产某型号汽轮机轮毂与轴接触仿真分析的模型,用ANSYS的接触单元计算轮轴接触区附近的应力,并与传统计算方法进行比较。说明利用接触单元分析过盈联接问题的精确性、有效性和可靠性,同时指出传统计算方法的局限性。     

CAD/CAE技术在铁道车辆轮对设计中的应用

介绍了CAD/CAE技术在机械设计行业中的应用过程.以出口新西兰的客车转向架轮对为实例,详细探讨了该技术应用在铁道车辆轮对设计中的可行性和使用过程.主要内容包括:应用CAD软件(solidworks)完成轮轴的结构设计,运用CAE软件(ANSYS)对轮对的结构进行有限元分析.计算分析表明,综合采用CAD/CAE技术的轮对设计方法可以充分利用这两种软件的优点,有效提高设计效率和质量,为后续的优化工作提供了可靠的设计基础.     

叶轮轴面流道中线方程的推导

本文是完整的泵CAD系统的一部分。作者在建立轴面图数学模型的基础上,推导出叶轮轴面流道中线方程,并指出如何应用它进行叶轮轴面流动求解(即分流线)     

汽轮机叶片的结构特点与数控加工技术研究

本文对汽轮机叶片的结构特点作了分析,介绍了汽轮机叶片CAD/CAM技术工作流程,分析了汽轮机叶片的数控加工工艺,探讨了汽轮机叶片数控加工编程技术.     

关于矿用提升绞车太阳轮轴使用中结构性能的研究

太阳轮轴作为绞车的关键部件,由于其结构变形、磨损严重、结构断裂等故障而导致绞车无法正常运转,严重影响着绞车的作业效率及运行安全性,因此,以绞车结构组成及使用特点为基础,采用Solidworks及ABQUAS软件,建立了太阳轮轴的仿真模型,分别对太阳轮轴结构性能及结构改进进行了分析,并且模拟了太阳轮轴在实际使用过程中的应力变化仿真分析研究。该研究对提高轮轴的结构性能、保证其使用安全及绞车的正常运行具有重要意义。     

基于UGNX的叶片五轴数控加工

在水轮机、汽轮机和燃汽轮机发动机等制造业中,其加工批量小、零件形状复杂、改性频繁、精度要求高、加工困难、生产效率低、劳动强度大和质量难以保证的生产特点,已经不能靠传统的加工设备和制造方法来适应这种柔性化程度很高的加工要求。UGNX是一种典型的CAD／CAM软件系统,它把CAD造型和CAM编程集成于一个系统环境中,完成零件的几何造型、刀具路径生成、加工模拟仿真及数控加工程序的生成,最终完成零件的数控机床加工。     

铁路货车状态修轴承不退卸检测传感器安装技术研究

本文针对轮轴检修车间多种轮轴检测设备部分检测环节的手动行为,进行传感器部件安装方法的自动化改造进行了研究,旨在降低检测设备的人工参与环节,提高设备的自动化程度,提高检测效率。     

透平机械三转子四支撑轴系不平衡振动特性

针对汽轮机、压缩机等透平机械三转子四支撑轴系经常发生不平衡振动现象,研究轴系中各转子振型不平衡的响应特性。采用有限元法构建三转子四支撑轴系动力学有限元模型,分别在各跨转子上施加一阶、二阶弯曲振型不平衡,分析高低转速下轴系的涡动轨迹,以揭示各转子振型不平衡与轴系振动响应的关联。通过搭建的三转子四支撑轴系转子振动实验台,开展各跨转子不平衡激励下轴系振动响应测试,分析共振点和幅、相频特性,得出结论:这类轴系跨内加重振动响应由轴系模态振型和激励类型共同决定,兼具有转子外伸端振动特性。该结论可为消除这类三转子四支撑轴系不平衡故障提供参考。     

600MW汽轮机低压转子磨损前及修复后轴系振动和疲劳特性分析

针对某电厂一台600MW汽轮机低压转子磨损前及修复后的轴系振动特性和扭振疲劳特性进行了全面的分析,计算分析结果表明：低压转子修复后,该机组轴系的振动特性参数与原设计基本一致,满足设计规范要求,扭振疲劳强度也满足材料的强度要求,机组可安全稳定运行。     

基于动力学有限元模型的多跨转子轴系无试重整机动平衡研究*

针对多跨转子轴系现场动平衡需频繁启停机的问题,结合影响系数平衡法和模态振型平衡法特点,提出一种新的基于动力学有限元模型的轴系无试重整机动平衡法。综合转子动力学相关理论和有限元技术,通过仿真构建与轴系结构尺寸和运行参数相符的转子动力学有限元模型。采用柔性转子共振分离原理,分析轴系振型和不平衡振动阶次以确定各跨转子加重平衡平面数和位置,分别在各跨转子平衡位置处施加不平衡激励,获取轴系平衡转速下各振动测点处不平衡响应,计算出相应的加重影响系数,从而取代轴系现场动平衡中需要多次启停机试重测取过程。然后采用最小二乘法通过解平衡矢量方程组得到轴系所需的平衡配重。最后以模拟百万兆瓦超超临界汽轮机的四跨五支承柔性转子轴系试验台为例,应用该方法开展了2 700 r/min转速下轴系四个平面同时配重动平衡试验,单点降幅最高达53%,实现了无试重下柔性转子轴系整机动平衡,可有效减少因盲目试重次数,节省平衡费用和周期。     

基于改进粒子滤波的重型燃气轮机跳机故障预测

重型燃气轮机是清洁发电的重要装备,其轴系的振动水平是机组运行状态的直观表征.跳机故障是由于振动加大而触发的非计划突然停机,会对燃气轮机的核心部件(如叶片、拉杆等)产生较大冲击,造成设备损伤.提出基于改进粒子滤波的重型燃气轮机振动趋势预测方法,通过对粒子滤波方法的分析,提出一种二次重采样策略,使得改进粒子滤波对粒子匮乏现...     

Effect of initial bending and residual eccentricity of a turbine rotor on its transient vibration amplitudes

Based on the mathematical model of a single-span turbine rotor featuring initial bending and residual imbalance, an estimate is made for the vibration amplitudes at the control points of the rotor span at speeds near the lowest critical values on the rundown. Two versions of rotor mounting on anisotropic foil bearings are considered, which simulate bench tests and interaction with the rest of the shafting during operation of the turbine, and two imbalance versions, one with the imbalance concentrated at one point and the other with the imbalance distributed along the rotor span. We present an example of calculations of vibration amplitudes at the lowest critical frequencies during rundown of the high-pressure rotor of a Model K-300-23.5 steam turbine. The rotor here is assumed to have the largest permissible initial deflection and residual imbalance values based on the limits imposed on these values in the operation of turbo units [1]. The results are analyzed.     

重型燃气轮机支承座热态自适应对中机理

透平端支承是重型燃气轮机轴系设计中的重要组成部分。基于流固耦合的有限元法研究切向支承座的热态自适应对中机理。运用Pro/Engineer软件分别建立切向支承、扩压器、高温燃气和冷却气体的3维模型。然后结合支承座的结构特点和流体的物性参数,通过定义流固耦合接触界面,进行计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)计算,最后将得到的固体温度场作为热载荷传递到ANSYS软件中进行结构分析,得到切向支承的热变形和热应力场,并选取支承座8个检测点的变形量进行对比。结果表明,机座在热载荷下产生的变形通过切向支承板使轴承座发生强制性旋转,从而减小了中心标高的偏离,实现了热态下的自适应对中,为今后支承座的优化设计和试验研究提供了重要参考依据。     

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.     

混合动力挖掘机轴系扭振特性

建立了混合动力挖掘机轴系的有限元分析模型,对轴系前5阶模态进行了计算。计算结果表明：与传统挖掘机相比,混合动力挖掘机轴系的1阶模态频率下降了270Hz;前2阶模态的振型均为扭转振动。建立了混合动力挖掘机轴系的动力学仿真模型,对轴系的扭振特性进行了仿真研究。仿真结果表明：混合动力系统轴系存在周期性的扭振,扭角变化幅度为±0.003°,扭振频谱存在峰值,峰值频率约为48.9Hz。建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,对不同转速下轴系的最大扭角进行了实验测试。实验结果表明：当混合动力系统轴系转速大于1100r/min时,轴系的最大扭角保持不变,约为0.003°;当混合动力系统轴系转速小于1100r/min时,轴系的最大扭角随转速的减小而增大;当轴系转速为896r/min时,轴系的最大扭角约为0.007°。     

涡轮分子泵轴系结构的临界转速计算分析

由于涡轮分子泵是高速旋转,所以对于涡轮分子泵轴系结构的临界转速计算就显得格外重要.论述了用传递矩阵法计算涡轮分子泵轴系结构临界转速的方法,同时运用有限元软件Solidworks Simulation来验证传递矩阵法的计算结果.由于所研究的涡轮分子泵最高转速约27 000 rpm,换算为频率为450 Hz,所以后3种模式频率值都远超出了涡轮分子泵的工作范围.传递矩阵法是计算轴系结构临界转速的经典方法之一,而采用有限元软件来计算相对则更加简便、精确.     

面向对象的船舶轴系振动有限元计算方法及系统开发

为有效地提高船舶轴系设计效率,提出面向对象的船舶轴系振动有限元计算方法。采用面向对象技术建立船舶轴系结构类层次模型,利用有限元参数化建模语言实现了轴系结构对象向有限元模型的自动转换,构建了面向对象的船舶轴系振动计算系统。