汽轮发电机轴系扭振固有频率的优化及其工程应用

分析了轴系结构参数的变化对扭振固有频率的影响，利用逐步线性化方法对轴系扭振频率进行优化。根据此优化方法合理地调整轴系结构参数，可以使轴系振动频率分布达到优化，从而获得最佳动力特性。最后，本文对某扭振特性不良的国产３００ＭＷ机组进行了轴系刚度直径敏感度计算及分析，并在此基础上用优化方法调整联轴节约的刚度，使扭振特性得以改善，提高了机组的稳定性。     

5kW扭振模拟机组轴系扭振试验研究

本文在介绍TVAP—M扭振测试分析软件包的基础上,着重介绍了应用TVAP—M在5kW汽轮发电机组轴系扭振模拟机组上进行的一系列机电互作用扭振试验.通过试验确定了该模拟机轴系的扭转固有特性.试验表明:在低频情况下,变频励磁激振是一种行之有效的激振方式.最后利用串补电容方式对机电互作用下的次同步谐振进行了探讨.     

轴系扭振诱发的车内异响诊断及优化

针对某涡轮增压轿车在加速过程中出现320~470Hz异响问题进行诊断与优化。首先,对异响特性及源头进行诊断,按照一般整车异响诊断流程,依次进行了基本的声振测试、机舱内声强测试以及燃烧测试,发现异响源自发动机且为整体扩散式异响,排除了燃烧激励起异响的可能性之后,判断异响由轴系振动引起;然后,进行小惯量扭振减振器(torsional vibration damping,简称TVD)的轴系扭振测试来验证异响与扭振的关系,时频图上显示异响频段内扭角特性与异响十分相似,断定异响源自轴系扭振;最后,针对装配大惯量TVD条件下的轴系进行扭振仿真计算,350Hz对一阶扭转模态具有最优的减振效果。依照仿真结果重新设计TVD进行试验,结果显示车内噪声异响频段内幅值衰减明显,主观评价"咕噜"音消失。本研究对于主流轿车的车内异响诊断和优化都具有着重要的指导意义。     

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°。     

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．     

船舶推进轴系扭振模拟实验系统研究

根据船舶扭振的特点,采用模块化设计,开发船舶推进装置的扭振模拟实验平台;以齿盘和光电开关为传感器,NI的信号调理箱、数据采集卡等为主要器件实现扭振信号的采集;基于LabVIEW软件构建扭振监测系统。该系统实时监测推进轴系的振动情况,同时对振动信号做时域分析、频域分析和相位分析等。实验还模拟了激振力、负载等原因引起的扭振情况。实验结果表明,该方案实现了设计的目标,较好地满足了教学及科研需求。     

联轴器对压缩机轴系扭振的调节研究

在压缩机轴系中,联轴器不但起传递扭矩的作用,而且还有减小冲击、补偿各种因素引起的轴系相对位移和倾角.由联轴器联结的多跨转子系统的轴系扭转振动临界转速较为复杂,为避免其在工作转速的范围内,常需要进行结构的修改.本文通过分析及有限元动力学计算,针对某压缩机组轴系实例,阐明了利用联轴器调节轴系扭振的方法.当需要修改轴系动力学参数调整扭转临界转速时,修改联轴器参数是快捷、有效的方法.     

船舶推进轴系扭振数据采集及处理系统

从验证扭振信号采集和故障监测的准确性和可靠性的目的出发,设计了一套船舶推进轴系扭振数据采集及处理系统.同时,以齿盘和光电开关组合为传感器,NI的信号调理箱、数据采集卡等为主要器件实现了扭振信号采集;并采用Visual C 编程开发了故障监测与分析软件,实现了对扭振信号的实时采集和处理.实验研究结果表明,该方案实现了设计的目标,较好地满足了教学和科研的需求.     

基于ANSYS的二氧化碳往复压缩机的扭振分析

利用ANSYS软件对某4M型二氧化碳往复压缩机的轴系建立有限元模型,并对其进行模态分析和瞬态响应分析.求解出了该轴系的前8阶模态,发现轴系的11倍频落在了第一阶扭转固有频率之间,为进一步确定轴系的扭转共振特性,对切向力进行谐波分析以判断该轴系的扭振情况.通过瞬态响应分析,确定了轴系系统在交变载荷下其上各点位移、应力、应变等参数随时间的变化规律,为判断轴系在运转中是否存在冲击载荷以及对轴系进行静强度和疲劳强度计算提供依据.     

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。     

基于斑马带的转子系统轴系扭振测量技术

轴系的扭转振动会产生剧烈的应力变化,引起转轴的疲劳裂纹,严重的情况下会导致转子断裂,对扭振的准确测量是诊断转子系统故障的基础。采用斑马带作为转子轴系的编码系统,测量了转子系统扭转振动下的瞬时速度和扭振角度,证明了所采用的斑马带条纹不均匀补偿方法的有效性,并将该扭振测量方法应用于转子系统的碰磨故障诊断。     

汽轮发电机组轴系扭振特性分析

以某鼓风机厂的汽轮发电机组轴系为研究对象,结合有限元法和缩减法,分析了机组的扭转振动特性,建立了有限元模型,取得了满意的结果。再用数值解法根据机组的前几阶固有频率,对结果进行了可行性分析,由分析可知采用有限元和缩减法相结合,其计算速度快、效率高,分析结果给机组安全运行提供了理论依据。     

智能三通道扭振监测仪

针对渔船轴系统扭转振动的特点,设计了一种由单片机控制的三通道扭振监测仪。它以８０３１单片机为核心,非接触磁电式扭振仪和ＡＤＣ０８０９为数据采集器,ＬＥＤ数码管为显示器件。介绍了其监测原理、硬软件结构。     

发动机曲轴系扭振分析

采用EXCITE软件,对某汽油机的曲轴系进行了扭振分析,首先进行了减震皮带轮的频率选定,然后针对选定频率的曲轴系进行扭振分析,分别计算了转速波动、耗散功以及扭振角。计算结果显示:以上指标均在可接受的范围内,满足使用要求。     

发电机组转子轴系扭振模化系统双重共振的概周期解

建立了发电机组转子轴系扭振模化系统的数学模型,此模型具有平方非线性,并受简谐激励作用,应用非缄性振动的改进平均法,求得了系统的固有频率与外激励频率存在以双重共振关系ω１＋ω２≈ω３,且Ω≈ω３时的一次近似解及以应的定常解,对定常解进行了理论分析和数值计算,指出系统在周期解,周期２的概周期运动,响应存在饱和,跳跃现象,在某些参数域上有多解共存现象。     

汽轮发电机组轴系扭振模拟试验台研制

汽轮发电机组轴系主要承受扭转负荷,因为该轴系的长径比非常大,致使相对扭转刚度降低,从而使扭振固有频率下降,扭转振动危险增高。针对扭转振动的特点研制了扭振模拟试验台,可以模拟发电机组轴系的各种短路、甩负荷、开路运行等工况。试验台由伺服驱动系统、轴系工作台、数据采集系统和载荷发生系统四个部分。试验台的最高转速为8000r/min,载荷发生器可产生周期和冲击激励,传感器采用电涡流位移传感器,采集的数据由计算机软件进行分析处理。     

双同步电机系统轴系柔性有限元建模及扭振特性分析

针对双同步电机提升系统在实际工况中轴系扭振现象频发问题,对双同步电机系统轴系进行柔性建模和扭振特性分析.首先基于双电机主轴和滚筒的结构,考虑系统的柔性体特征建立柔性有限元模型,并通过有限元分析获取各阶扭振模态,然后施加正弦载荷进行响应分析和扭转角度分析,最后改变柔性参数分析系统轴系扭振特性与柔性的关系.结果表明,有限元...