立式转子-轴承系统动力学特性研究

建立了立式转子-轴承系统的动力学模型,采用Newmark数值方法研究了不平衡量及轴承参数对立式转子-轴承系统的动力学特性和稳定性影响并与卧式转子系统进行了对比分析.结果表明:和卧式转子相比,立式转子由于载荷轻稳定性差,稳定性对参数的改变也更为敏感.通过改造Bently-RK4转子-轴承系统实验台,试验验证了上述立式转子与卧式转子的动力学特性差别.研究结果对于立式转子-轴承系统的设计和故障诊断具有一定的参考价值.     

转子-轴承系统小裂纹识别的HHT谱分析方法

针对低转速工况下转子-轴承系统小裂纹识别难的问题,提出Hilbert-Huang变换谱和边际谱分析的方法。分别建立刚性支承及轴承支承的裂纹转子模型,比较二者频谱差异,并采用四阶Runge-Kutta法求解重力占优背景下裂纹转子-轴承系统动力学方程;对时域信号进行经验模态分解,提取其IMF分量,计算各IMF分量的HHT谱及边际谱,并对无裂纹和小裂纹情况进行分析。结果表明,对于受非线性油膜力影响的裂纹转子-轴承系统,HHT方法能够很好体现裂纹刚度随时间变化的过程;通过EMD方法分解出的IMF分量,在小裂纹、低转速下对裂纹的变化有很好的敏感性,能有效识别转子-轴承系统的小裂纹故障。     

应用遗传算法的非线性转子-轴承系统参数辨识

为了识别非线性油膜力作用下的转子．轴承系统的不平衡量，给出了一种适合参数识别的非线性油膜力表达式，并引入遗传算法来识别非线性油膜力的动力系数和不平衡的大小和位置。首先运用达朗伯原理结合里茨法建立了非线性油膜力作用下的多自由度转子-轴承系统的运动方程．进而利用遗传算法对非线性油膜力参数和不平衡量进行识别。结果表明：该方法能够有效识别转子的不平衡量，并能达到较高的识别精度，可以用于无试重动平衡。图5表1参6     

汪克尔型转子机的轴承计算

要计算汪克尔型转子机轴承的寿命,首先必须确定这些轴承的等值负荷.所谓等值负荷是指理想的不变负荷,在这种负荷下,各轴承的寿命与在周期变化的实际负荷下的寿命是一样的. 要算出等值负荷,首先应计算轴承所受气体力的作用情况.用作这种计算的原始数据是示功图,而且要明确,在汪克尔型转子机中,转子转一圈时(即偏心轴转三圈)完成一个完整的四冲程工作循环.由于转子机有三个工作腔,所以转子转一圈有三个工作冲程,相互间隔120°.     

柔性支撑下汽轮机组振动响应特性分析

为解决汽轮机组低压缸轴承振动大的问题,对低压转子振动响应特性进行了研究。基于转子动力学理论建立了转子-轴承支撑系统有限元分析模型,考虑支撑刚度对转子系统振动的影响,计算了不同支撑刚度下转子轴承振动、轴振和绝对轴振响应特性。研究表明:不同支撑刚度下转子不平衡振动响应差异较大,柔性支撑下,轴承振动较大,轴振较小;转子绝对轴振能够较为真实的反映实际振动情况,3 000 r/min工作转速时,柔性支撑下轴承振动对转子不平衡力变化较为敏感;现场可通过精细动平衡降低轴承振动。     

非线性刚性转子_轴承系统的混沌研究

以转子的动力学和非线性动力学理论为基础,针对非线性转子－轴承系统的具体特点,用数值积分和庞加莱映射方法对采用短轴承模型的刚性Ｊｅｆｆｃｏｔｔ转子轴承系统在较宽参数范围内进行稳定性研究。     

国产300MW汽轮机4号轴承不稳定振动问题研究

在对国产300MW汽轮机低压转子与轴承系统的结构特点分析基础上,结合大量现场试验研究,分析了300MW汽轮机4号轴承不稳定振动的特点。主要从真空变化、轴封蒸汽参数变化以及负荷、轴承标高等的变化对4号轴承不稳定振动的影响加以分析,总结了引起4号轴承不稳定振动的原因,并提出了控制4号轴承不稳定振动的运行与维护措施。     

汽轮发电机组轴承载荷应变识别法及试验研究

轴承载荷直接影响轴承工作特性,并进而影响大型汽轮发电机组的安全稳定运行.转子一轴承系统是一个静不定结构,轴承所承受的载荷无法直接求出.提出基于转轴应变信号的轴承载荷识别方法.通过在轴承两侧3个截面上布置应变片,测量转轴低速旋转过程中应变值变化情况,进而识别轴承载荷.在转子一轴承试验台上开展了相关实验,验证了本方法的可行性.     

碰摩拉杆转子弯扭耦合非线性动力学响应特性

对碰摩故障状态下拉杆转子轴承系统弯扭耦合的非线性动力学特性进行了研究,建立了两端由滑动轴承支撑的双盘拉杆转子轴承系统模型,基于达朗贝尔原理得到其弯扭耦合的非线性动力学微分方程组,并采用四阶龙格库塔法法对方程组进行求解。结果表明:随着转速的提高,拉杆转子轴承系统的非线性动力学特性越强烈,扭振的影响越不能忽略不计,碰摩力逐渐成为影响拉杆转子轴承系统非线性动力学特性的主要因素。     

轴承-转子系统稳定性实验研究

研究了圆轴承非线性油膜力支承下转子系统动力学特性及稳定性,以及不平衡量及轴承参数对稳定性影响规律.结果显示,适当增大转子不平衡量、减小轴承长径比、降低润滑油黏度、减小轴承间隙会提高转子-轴承系统稳定性.对圆轴承支承下转子-轴承系统动力学特性进行了实验研究,给出了系统油膜失稳规律,验证了理论分析结果,同时验证了提出的模型正确.研究结果为油膜失稳故障预测及防范提供参考.     

飞轮储能系统E型径向电磁轴承动态工作区分析CSCD

以10 kW·h飞轮储能系统的电磁轴承为对象,分析了E型12极径向电磁轴承的动态载荷特性。通过电磁轴承动态载荷区图,建立了转子不平衡激励载荷与动态载荷区的联系,以提高最大承载能力为目标,合理匹配了电磁轴承磁铁与功率放大器组合。确定了执行器的主要技术参数和转子动平衡精度等级,为磁悬浮储能飞轮系统总体设计、电磁轴承系统设计提供了设计方法和理论依据。     

基于动力特性相似的轴承承载能力试验方案设计

提出了一种轴承动力特性试验的试验方法,轴承用真轴承,转子采用模拟转子。计算模拟转子的一阶弯曲临界转速,使其与真实转子转速相同,同时保证轴承的工作转速、静载荷与实际工况完全一致。基于动力相似计算分析基础,提出了滑动轴承性能测试的试验方案设计,给出了滑动轴承性能测试的试验装置。     

表面硬化滚道风电主轴轴承的疲劳寿命分析

建立一种针对表面硬化滚道三排圆柱滚子风电主轴轴承的疲劳寿命分析方法。首先,在卡迪尔坐标系中建立三排圆柱滚子风电主轴轴承的5自由度力学模型,分析计算在外部5个方向载荷联合作用下轴承的内部滚子载荷分布;然后,建立圆柱滚子与表面硬化滚道之间的弹塑性接触有限元模型,计算得到滚子接触载荷作用下滚道次表面的脉动应力分布;最后,根据Goodman方程将滚道脉动应力幅值转化为交变应力幅值,运用Basquin应力-寿命理论计算得到风电主轴轴承的疲劳寿命。结果表明,轴承的下风向外圈滚道承受来自风轮的推力载荷,其疲劳寿命最短;径向外圈滚道承受风轮的重力载荷,其疲劳寿命最长。轴承的疲劳寿命取决于下风向滚道。     

极端风况下双转子风力机降载复合控制策略

为降低双转子风力机在极端风况下的大波动载荷,基于双转子风力机气动与控制仿真系统,提出了基于独立变桨自抗扰控制器和偏航模糊控制器的降载复合控制策略,并分析了正常风况和极端风况下该策略的控制效果。结果表明：与传统PID独立变桨控制相比,在极端运行阵风和极端湍流模型下,独立变桨自抗扰控制方法使叶根挥舞弯矩标准差减小18%以上;与传统恒速偏航控制相比,在极端风向变化下,偏航模糊控制方法使偏航轴承滚动力矩标准差减小约27%。降载复合控制策略有效降低了极端风况下双转子风力机的大载荷,抑制了功率波动。     

连续转子轴承系统的非线性动力学行为研究

对一转子轴承系统,采用有限元方法建立了非线性连续转子轴承系统模型,分别采用直接积分法和模态综合法对偏心情况下转子的非线性动力学行为进行了分析,并对两种方法的结果进行比较发现,直接积分法对于求解非线性振动问题更有效。运用简单离散方法对该转子轴承系统进行了分析,其结果与有限元法偏差较大。有限元的分析结果表明,该转子轴承系统的动力学响应为一典型的油膜震荡过程,其非线性动力学运动形式为HOpf分叉。     

滑动轴承油膜刚度参数的识别

提出了根据实测的转子临界转速、轴承座的动刚度值和已知的转子结构参数识别轴承油膜刚度的新方法。并以300MW汽轮发电机现场试验数据为例验证了识别方法。该方法识别精度较高而且不需要对运行中的转子进行加载,因而实用性较强。图3表5参10     

大型水泵滑动轴承油膜刚度对转子动力特性影响

滑动轴承作为大型水泵转子系统的重要支撑,其油膜动力特性对转子系统动力特性有着重要影响.本文从滑动轴承工作原理出发,通过对Reynolds方程进行差分求解,建立了油膜刚度系数的无量纲求解方程.通过数值模拟方法对某水泵转子系统进行研究,分析了其轴承动力特性和转子动力特性.结果表明,交叉刚度kxy和kyx对水泵转子系统稳定性...     

轴承标高对多跨转子-轴承系统非线性稳定性的影响研究

建立了考虑转子-轴承标高与非线性油膜力的多跨转子-轴承系统高维非线性动力学模型。利用固定界面模态综合法对该模型进行降维,采用Newmark逐步积分法对降维后的动力学模型进行数值计算,可得到转子在各种标高情况下发生油膜失稳的转速门槛值和轴承标高变化对系统动力稳定性的影响规律。对200MW汽轮发电机组转子-轴承系统计算分析表明：由于低压转子后轴承的标高抬起,将导致发电机转子前轴承轴颈的失稳转速显著提前,系统的稳定性降低。分析结果从理论上解释了电站200MW汽轮发电机组发电机前轴承处转子易发生油膜失稳的原因,并且证明了本文所提出方法的有效性。