高炉煤气余压发电透平机转子叶片的断裂分析

为分析研究透平机转子叶片的损坏机理,提高叶片使用可靠性,依据高炉煤气余压、余热发电透平机转子叶片的结构设计、加工工艺、叶片的测频、使用工况等条件,对该装置的转子-轴承系统的临界转速、振动特性进行了分析。通过计算分析,转子系统的振动特性符合有关旋转机械转子系统整体振动的设计规范;叶片的静态应力水平符合所用材料的许用应力;叶片的固有频率与工作时的激励频率有足够的避开量。分析结果为该设备的失效原因提供了理论根据,提高了设备日常维护工作的有效性。     

带有尾气透平的离心压缩机的振动控制

利用有限元法计算了带有尾气透平的某型压缩机转子动力特性,现场动平衡表明了计算的正确性;分析了尾气透平对整个转子力学特性的影响,发现转子在联轴器和尾气透平处具有不平衡敏感性,经常引起机组振动超标,在自动平衡试验的基础上,采用主动平衡技术的解决方案.     

进口探针支杆诱发压气机转子叶片振动的流固耦合研究

针对某压气机试验中发现进口探针支杆的引入导致下游转子叶片发生振动失效的问题开展数值计算研究,采用MPCCI把Numeca和ABAQUS联合起来构建成流固耦合计算平台,数值分析了试验故障工况条件下有/无探针支杆对压气机转子叶片振动特性的影响。结果表明:无探针支杆时转子叶片振动收敛,有探针支杆时不同转子叶片的振动特征不同,至少存在一个转子叶片的振动位移及应变发散,对应于叶片振动失效。     

重型燃气轮机透平叶片轮盘结构的振动有限元分析

针对某重型燃机透平叶片-轮盘结构,建立了以六面体网格为主体的有限元模型,计算并分析了叶片-轮盘结构的耦合振动特性,以及叶根刚度和高温对计算结果的影响.根据计算结果绘制了叶片-轮盘结构的三重点共振图,考察了该结构在高温条件下的振动安全性.     

600MW超临界汽轮发电机组低压转子叶片脱落振动特性研究

针对国产600 MW超临界汽轮发电机组低压2转子末级叶片脱落故障问题,开展低压转子叶片脱落对机组轴系振动特性的影响研究。采用有限元法构建轴系动力学模型,进行临界转速与振型分析;通过施加瞬态激励力模拟叶片脱落,建立低压转子叶片脱落瞬态激励模型,开展机组轴系非线性瞬态时域分析,得到工作转速3 000 r/min下轴系叶片脱落和各轴承处振动响应;对比激励前后振动响应,总结低压转子叶片脱落故障对轴系振动的影响规律。研究发现,轴系振型以各跨转子弯曲振型为主,叶片脱落主要影响其所在跨转子的振动特性,且表现为典型的瞬态不平衡振动特性。     

航空发动机压气机转子叶片频率转向特性研究

针对航空发动机压气机转子叶片的结构和工作特点,通过有限元方法对叶片进行模态分析,研究叶片的"频率转向"和"振型转换"现象,揭示了动频曲线转向趋势和振型耦合规律,并讨论了温度场对叶片"频率转向"特性的影响,分析叶片动频特性的详细变化规律,为叶片振动特性设计与考核提供了理论基础。     

离心透平转子的动力学分析与试验

针对某离心式透平膨胀机转子,采用MADYN2000进行动力学建模,对高速轴进行了无阻尼临界转速分析与临界转速图谱分析,选定了轴承刚度范围。确定轴承结构后校验了轴承的动态特性,该轴系的阻尼临界转速满足API617设计要求,并用不平衡响应计算为叶顶密封间隙设计提供了依据。在机组试验过程中,可重复观察到显著的跨临界现象,并对试验期间出现的油膜涡动情况进行了剖析。达到额定转速后的轴承振动趋于良好,经停机拆解未发现叶顶密封有磨损痕迹。试验结果表明,离心透平转子的临界转速和轴承温度计算与试验结果基本吻合,转子动力学分析在新机组的开发过程中具有良好的指导意义。     

离心式压缩机压力脉动产生原因与作用机理

大型石化压缩机组中,机组易产生气流激振作用下的破坏失效.为了分析大型压缩机的振动故障,对某压缩机试验台进行了现场测试.通过对压缩机内压力脉动产生的原因静子与转子间相互作用进行分析,同时通过试验测试及测点信号的时域分析和频域分析结果证实,压缩机内部的压力脉动总是存在的,其特征频率为压缩机叶片通过频率及其谐频,且设计参数对压力脉动的影响很大.所得试验数据和分析结果对大型压缩机机组与管道系统的设计、监测与运行管理具有指导意义.     

设备冷却水泵转子系统振动特性研究

通过对水泵机组动态特性测试分析,结合故障诊断分析,获知设备冷却水泵在正常工作条件下因不平衡载荷引起的转子振动情况。一方面结合模态测试与有限元仿真的方法,找出安装边界条件对水泵机组转子系统的振动影响,并进行部分结构的改进;另一方面采用有限单元法,计算转子在不平衡激励条件下的瞬态响应,分析转子振动的位移频谱和关键位置的支承力响应频谱,获得关键位置的振动位移、作用力的幅值以及频率信息。分析结果将用于设备冷却水泵整机的振动噪声分析,并研制出新型的复合阻尼转子系统。     

125MW机组轴流通风机改型叶片振动特性分析

采用传递矩阵法,考虑扭转叶片双向弯曲振动,计算分析了通风机叶片的振动特性。首先进行了逆推公式的推导和边界条件的处理,然后计算出了秦岭电厂一期１２５ＭＷ机组通风机改型设计叶片的振动特性,并进行了结果分析。     

采用箔片轴承的高速透平转子动力学分析

为研究采用箔片轴承的转子轴承系统的动力学特性,以高速透平膨胀机的轴承转子系统作为研究对象,建立有限元转子动力学模型,得到转子系统对应的临界转速大小,并计算轴承支撑刚度对转子系统临界转速的影响,揭示高速透平膨胀机转子涡动频率随转速的变化规律,获得轴承刚度、阻尼特性对轴承稳定性的影响。同时,为了更加准确地描述转子的运动状态,对转子系统进行时域分析,得到转子轴心轨迹和相应的频谱分析,并将时域分析结果与实验测试结果相对比,发现两者吻合良好。数值计算结果表明:箔片轴承的良好的刚度、阻尼特性使高速透平转子系统具有较宽的工作转速和更好的稳定性;对于转子系统的时域分析可以更加直观准确地描述转子的运动状态。     

高压压气机转子叶片振动特性分析

基于ANSYS软件对某型航空发动机高压压气机第一级转子叶片的振动特性进行了分析研究,建立了叶片的三维有限元模型,采用分块Lanczos法,计算得到了叶片在发动机常用工况转速下的各阶自振频率、相应振型及振动应力分布,找出了应力较大的薄弱区域.最后考虑了高压压气机进口导流叶片后形成的气流尾迹对此级转子叶片的激振影响,得到该级转子叶片的共振图,结果证明该转子叶片在常用工况转速下,不会因为进口导流叶片后的气流尾迹引发共振.为叶片的后续结构分析、实验及振动排故提供了必要的数值依据.     

某型涡轮盘/叶片/轴的耦合振动分析

某型涡轮盘/叶片/轴的耦合振动分析为某型涡轮结构设计的一个重要工作内容。本文首先采用UG软件对某型涡轮盘/叶片以及某型涡轮盘/叶片/轴进行三维实体建模,导入ANSYS软件建立了其耦合振动分析的有限元模型,并分别对其进行了静频与动频的计算与分析。计算结果表明:在工作转速范围内,该型涡轮盘/叶片/轴不存在危险振动。本文的工作为某型涡轮转子的设计提供计算分析依据。     

某型卧螺离心机振动测试与分析

对某型卧螺离心机转子系统进行了全面振动测试,通过测试轴振和瓦振数据,对转子不平衡响应、系统固有频率、轴振和瓦振之间关系、负荷试验以及不同台架振动特性等进行了分析.结果表明:卧螺离心机小端处不平衡对小端侧振动影响较大,对大端侧影响较小,反之亦然,差速器上不平衡对机组振动也有较大影响;卧螺离心机转子支撑系统应视为柔性系统;卧螺离心机系统转轴振动应引起重视;台架设计对机组振动有较大影响.这些结论对该型及其他型号卧螺离心机结构设计及动力特性优化具有重要的工程实际意义.     

高炉煤气余压透平膨胀机转子动力特性

针对TRT转子振动过高及机组运行效率低等问题,开展TRT转子动力特性的研究。采用三维软件UG进行了转子的几何建模,导入Ansys Workbench中建立了有限元分析模型,对转子动力特性-模态、临界转速和稳态不平衡响应进行了计算与分析,在此基础上用有限元模型分析了不同支承刚度和不同支承位置对转子动力特性的影响规律,并在高速转子试验台上进行了试验。研究表明,计算与试验结果相差3%以内,有限元分析结果能真实反映出转子的动力特性。支承刚度与支承位置均对转子的第1、2阶临界转速有明显影响。不平衡响应中1阶最敏感的为二级叶片位置,2阶最敏感的为头部(联轴器)位置。为其他同类型转子的动力特性计算与分析提供了参考。     

微型透平膨胀机转子动力学特性分析

某微型透平膨胀机在运行期间发生振动超标问题,对其轴系进行转子动力学计算,发现轴系设计不合理,需要将转子系统进行改进.基于传递矩阵法建立改进前、后两个轴系的转子动力学模型,对两个轴系分别进行临界转速以及不平衡响应的计算与分析,对计算结果进行比较,根据API617标准对轴系横向振动计算结果进行评估.改进后的轴系符合工作要求...     

转子振动类型判别与现场平衡

对影响转子振动的诸多因素,如透平基础,地脚螺栓,机组对中,转子零部件松动,油膜振荡,转子不平衡等进行了较全面详尽的分析与评述,提出了现场平衡办法。     

压气机中叶片与叶盘耦合系统振动特性研究

基于有限元方法建立某型航空发动机压气机叶片模型,通过模态仿真获得了该叶片在榫头固支约束下的动力学特性,研究了离心力对叶片振动的影响,并通过模态试验对计算模型和仿真数据进行验证;利用循环对称法对建立的叶片轮盘有限元模型进行振动分析,获得叶轮耦合系统在不同工作转速下的振型和频率,并与单个固支叶片进行比较,结果表明,相同阶次下叶片耦合系统的自振频率较低;通过Campbell图分析得出了叶片耦合系统可能发生共振的频率及相应的转子转速,为其故障诊断、可靠性分析以及寿命估算提供了参考依据。     

索道设备轮体固有特性仿真分析

为了研究索道上下站工作轮体的同有特性,对某型号索道轮体进行固有特性仿真计算分析。通过三维设计软件等比例建立工作轮体的三维实体模型,模型网格离散处理,施加接触约束后进行模态求解,得到各阶模态振动频率和振型。分析结果表明,索道工作轮体的正常转速远小于轮体一阶临界转速,工作过程中不会发生共振。分析结果可为后续索道轮体结构设计提供指导。     

用流线曲率法计算透平的变工况性能以及可转导叶对机车燃气轮机牵引特性影响的研究

介绍了用流线曲率法计算轴流式透平变工况性能的方法。对4000马力机车燃气轮机透平进行了计算,计算结果与机组的试验结果吻合较好。还计算了具有可转导叶的透平特性,探讨了可转导叶对机车燃气轮机牵引透平的特性及机组变工况运行的影响。