次同步谐振下机组轴系弯扭振动信号分析

分析了次同步谐振下机电扭振互作用的原因.针对现场难以实现的困难,提出并设计了汽轮发电机组模拟系统的次同步谐振试验,并将HHT应用到次同步谐振下的机组弯扭振动的信号分析.Hilbert谱图定量刻画了次同步谐振下轴系弯扭振动的快速发展过程,直观准确地表现了弯扭信号的本质特征.分析表明,次同步谐振下轴系的弯振和扭振是相互影响、相互作用的,发现扭振有抑制轴系复杂频率振动的能力.当次同步谐振的扭振发生时,扭振含有的丰富频率成分发生了变化,并且弯振的二倍频消失.     

联轴器特性对柴油发电机组轴系扭振性能影响研究

联轴器作为连接主从动轴的关键部件,对轴系扭振性能有显著影响。文中以匹配典型高弹性联轴器和大刚度联轴器的柴油发电机组轴系为对象,采用仿真分析与试验测试相结合的方法研究了轴系固有特性;进而在相同激振力矩作用下,分别对稳态均衡、非均衡工况时两种轴系曲轴自由端扭振响应进行对比分析,研究联轴器特性对电机转子振动的影响;在启动停机过程的研究中,指出匹配高弹性联轴器的轴系会发生扭振共振,联轴器会产生远大于机组在正常工作转速时的交变扭角差,这是目前国内外相关标准(GB15371-2008和ISO3046-5)尚未提及但值得评估的问题;针对匹配大刚度联轴器的轴系扭振共振问题,提出了通过优化轴系关键参数等方法进行轴系的减振设计。     

次同步谐振对汽轮发电机组轴系扭振冲击的研究

本文研究了在电力系统发生次同步谐振时汽轮发电机组轴系的扭振特性。建立了机电统一模型,进行了数字仿真研究:并利用动模机组和模拟电网进行了一系列同步扭振试验。研究表明,次同步谐振对轴系的影响与机组特性参数和运行参数有密切关系。     

汽轮发电机组轴系扭振监测与分析系统

对汽轮发电机组轴系扭振进行在线监测与分析,是关系到汽轮发电机组安全运行的重大课题之一.本文在介绍时间脉冲法测量旋转轴系扭振的原理及信号处理的基础上,详细阐述了新近研制的汽轮发电机组轴系扭振监测与分析系统的结构组成和功能分析.     

某航空发动机扭振减振器失效机理分析

为了探究某航空发动机曲轴扭振减振器的失效机理,采用有限元法对该发动机轴系进行了模态分析,并进行了试验验证;基于轴系扭纵耦合振动理论和谐响应分析计算了该轴系的轴向振动位移幅值;在此基础上对扭振减振器进行了失效分析。研究结果表明,因该航空发动机经常工作在过渡工况,引起轴系扭转共振和扭纵耦合振动,使得轴系轴向位移较大,轴系产生的轴向力是造成该扭振减振器失效的最主要原因。     

混合动力挖掘机轴系扭振测试

以6t混合动力挖掘机动力系统相关技术参数为设计依据,建立了混合动力挖掘机轴系扭振测试实验台,提出了轴系扭振测试方案．对不同油门开度下轴系的最大扭转角进行了实验测试和分析．实验结果表明：扭振是轴系的固有特性;不同转速下轴系的最大扭转角均发生在2f0（f0为混合动力轴系的工作转频）处,表明引起轴系扭振的激励频率为2f0;不同转速下轴系扭振的激励频率主要集中在0．5,0～2．0f0,表明高频激励对轴系的扭振贡献很小;混合动力系统轴系扭振产生的主要激励源是柴油机,而不是电动机．     

渔船轴系扭振信号特征分析

基于小波变换对渔船轴系扭振信号进行了分析。在ANSYS workbench中,建立渔船轴系仿真模型,并导出扭振数据,然后,用自相关函数定性地分析了扭振信号的基本特征,并基于小波变换对渔船轴系扭振信号进行了辨识。通过数据分析验证,所采用的方法可行,具有一定的实用价值。     

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°。     

内燃机非稳定工况扭振激振力矩试验分析

针对内燃机轴系扭转振动,对比分析了稳定工况和非稳定工况扭振激振力矩计算方法。使用压力传感器对非稳定工况内燃机气缸压力进行测量,并利用阶次分析法对非稳定工况内燃机激振力矩进行了试验研究,分析了阶次力矩与提速率之间的关系。结果表明,内燃机激振力矩主要成分为1.0和2.0阶,其幅值随转速的升高逐渐减小,其他阶次力矩幅值逐渐增加。阶次分析法能够有效地分析出非稳定工况内燃机激振力矩中的特征分量,避免了传统频谱分析出现的"频率混叠"现象。     

往复式压缩机轴系扭振参数优化设计

往复式压缩机轴系的扭转振动是影响其可靠性的重要因素,而轴系各部分扭振参数的合理配置对其扭振特性具有较大的影响,因此对其扭振参数优化设计具有重要意义。基于刚柔耦合多体动力学理论,以飞轮的转动惯量、联轴器的转动惯量及其扭转刚度为设计变量,分析其对轴系扭振特性的影响。采用最优拉丁超立方试验方法进行采样,获取25组样本点,建立刚柔耦合多体动力学模型,通过仿真计算其扭振响应;根据试验结果建立最大扭振角位移和一阶扭转固频与倍频程的中心频率分开裕度的二阶响应面模型;采用多目标遗传算法对建立的近似模型寻优,得到前沿解集。结果表明,所建立响应面模型能够有效的描述影响因素与目标间的关系,且优化后的轴系扭振特性得到了有效的改善。     

转子扭振特性测试系统试验台设计

将目前国际上流行的虚拟仪器技术应用于扭振测试领域,开发出了一套基于虚拟仪器的扭振测试系统,并且设计制造了转子扭振特性测试试验台.试验台上同时具有转动轴和摆动轴,用以对这两种轴的扭振问题进行研究.试验台上安装有光电传感器、霍尔传感器,以及光电编码器,可实现多种方式对扭振信号进行测试.     

发电机组橡胶柱销联轴器异常振动噪声诊断

为诊断某型柴油发电机组产生的异常噪声故障,将经验模态分解方法(empirical mode decomposition,简称EMD)和Hilbert变换用于发电机主轴承的非平稳振动信号处理,有效提取了主轴承振动信号的时频特征,对机组振动噪声信号、发电机主轴承振动和轴系扭振信号进行了分析。诊断结果表明,由于柴油机激励下机组轴系扭振幅值过大,引起柱销联轴器橡胶件表面的相对运动,产生干摩擦作用力,导致机组轴系产生间歇性的异常振动噪声。该方法对旋转轴系部件摩擦引起的振动噪声故障诊断具有参考价值。     

复杂压缩机组轴系扭转振动分析及判定研究

简单的压缩机轴系扭振频率一般根据比率系数就可对其进行判定;而对于复杂的压缩机轴系来说,其转子数较多,固有频率阶次较高,若仅用比率系数对轴系进行判定,这些轴系的结构就需要进行调整,工作量和难度都较大.此时若进一步分析判断这些频率的敏感性,若不敏感,就可以判定该轴系稳定,无需进行结构调整.本文通过实例说明该方法的分析过程,并指出该方法能很大程度地提高轴系分析的精确度,也可以避免许多轴系结构调整的繁重工作.     

基于二次型全局最优控制算法的汽轮发电机组轴系扭振主动控制模拟

把线性定常二次型全局最优控制算法与大型汽轮发电机组轴系扭振理论相结合,以减少轴系扭振能和控制源能量为优化目标,提出了大型汽轮发电机组轴系扭振的线性定常二次型全局最优控制理论,构造了汽轮发电机组轴系扭振主动控制的状态空间方程。阐述了求解离散黎卡提矩阵代数方程的非递推解法,提出利用求解哈密特矩阵特征值问题来确定二次型最优控制反馈矩阵的方法。为了考查扭振主动控制效果,编制了适用于离散系统扭振主动控制的仿真计算程序,利用所编程序对一台200 MW汽轮发电机组轴系进行了扭振主动控制模拟计算,并进行了扭振主动控制的时域特性分析。分析结果表明,采用线性定常二次型全局最优控制理论对汽轮发电机组轴系扭振进行主动控制,不但有很好的减振效果,而且所需控制力矩较小。     

汽轮发电机组轴系扭振动态响应计算分析

汽轮发电机组轴系扭振的动态响应分析对机组安全运行和电网的稳定有着重要意义.本文将对东方300MW合缸型汽轮发电机组扭振物理模拟实验系统在分析其固有特性基础上通过将逐步积分法的思想与传统传递矩阵法相结合并应用增量传递矩阵法数学建模方法进行了扭振响应的计算分析研究,以此来反映东方300MW机组轴系的动态变化规律和变化趋势....     

Investigations of the torsional vibrations of a shaft with disks

Investigations of the direct and inverse spectral problems of torsional vibrations of a shaft with disks were performed. The Tolle method was used to solve the direct problem. The influence of the characteristics of a shaft with loads on the frequencies of its torsional vibrations was studied using the solution of the direct problem. It was shown that an increase in the moments of inertia of disk masses leads to a decrease in vibration frequencies and that an increase in the torsional rigidity of segments of a shaft leads to an increase in the system’s vibration frequencies. Examples, tables, and plots of the corresponding dependences are presented.     

水下航行装置推进轴系扭转振动控制研究

主要讨论以摆盘式活塞发动机作为其主机的某水下航行装置推进轴系的扭转振动问题。首先建立了推进轴系的两个扭振模型，并进行了轴系的扭振计算。为了验证模型参数的准确性，对推进轴系进行了脉冲激励试验。以试验及计算结果为依据对推进轴系的几种不同方案进行了比较。最后对双轴调频减振方案进行分析，提出了一种合理可行的减振方法     

大型汽轮发电机组转子轴系扭振弹性波的解析研究

建立了汽轮发电机组轴系的弹性连续体扭振模型,提出了求解复杂阶梯轴系扭振波动方程的解析方法。计算了一台200MW机组转子轴系扭振波动特性的精确解,并与离散系统计算结果做了比较。根据机组扭振干扰力矩的复杂性和随机性,利用该方法进行了网机耦合作用下的扭振强迫振动考核。     

基于虚拟仪器的旋转轴扭振测试系统的设计与研究

利用虚拟仪器技术设计开发了旋转轴扭振测试系统,并结合ATI2000系列扭振传感器进行了实际测量,实验结果表明该系统可实现传动轴扭振宽频率、宽转速、多通道同时测量及在线分析等功能,且操作方便、灵活性强,为今后测试和研究大型旋转机械的扭振特性及实现扭振在线监测、故障诊断等提供了理论与技术支持.     

300MW汽轮发电机组轴系扭振机电耦合冲击响应的模拟研究

大型汽轮发电机组轴系扭振是发电机机械系统与电网系统相互耦合作用的结果。由于电网负荷变化的随机性,突发性及多样性,机组承受的扭振冲击载荷及其响应特性十分复杂。本文采用弹性连续体振动波动方程的解析方法,分析了300MW汽轮发电机组的扭振响应特性,并针对几种典型的外部激励,对网机耦合作用下机组轴系的扭振强迫振动进行了计算机模拟考核。