超临界600MW机组检修后振动分析及处理

对某国产超临界600MW汽轮发电机组的检修中,仅将2号低压缸进行了揭缸检查.修后启动中低压缸和发电机转子轴振动远大于修前,并超过报警值.振动分析表明,因机组轴系中心变化引起轴承载荷分配不一致导致了振动,并伴有碰磨故障.为了节省停机处理的时间,需在消除碰磨点后,通过现场全息动平衡方法将各瓦轴振动降至合格.     

哈汽超临界660MW汽轮机高中压缸轴承振动大分析处理

根据某发电公司哈汽生产的超临界660MW三缸四排汽汽轮机高中压缸轴承(以下称为1、2号轴承)轴振动大问题处理的实际过程,分析了1、2号轴承轴振动大的原因及各方面影响因素,通过对轴振动大现象分析和设备解体后的实际测量情况,找到了1、2号轴承轴振动大的原因并进行了彻底治理。对结构相似的汽轮机1、2号轴承轴振动大问题分析具有一定参考作用。     

离心压缩机转子与密封碰磨的故障诊断及特征分析

某离心压缩机在稳定的低转速机械运转阶段,低压缸各振动测点均出现振动爬升的现象,最终导致振动联锁停机。为查清机组振动超标原因,对机组机械运转全过程的轴振动进行了测试与分析。根据低压缸振动的历史趋势并结合振动频和时域特征分析,判断该机组振动超标的原因是由转子与定子碰磨造成。为进一步查找振动原因,对低压缸进行解体检查,发现密封齿磨损严重并有少量密封碎屑。调整密封间隙后重新进行机械运转,机组运转情况良好,说明低压缸振动超标的原因查找正确。     

汽轮机间歇性突发振动原因分析及处理

某电厂2号汽轮机在运行中,2号瓦轴振多次发生在短时间内振动突增至高点后缓慢回落,严重影响机组的正常运行。通过对该间歇性突发振动进行原因分析,发现主要原因为2号轴瓦稳定性较差、汽轮机转子在油档、轴封及隔板汽封等多处发生动静碰摩。采取了对汽轮机转子返厂打磨、修刮,调整轴瓦参数,清除油档油垢,调整汽封及油档间隙等措施,消除了异常振动,为同类型振动故障处理提供参考意见。     

碰摩载荷下船舶轴系转速与纵向振动间影响研究

为解决现代船舶中因碰摩载荷造成的轴系纵向振动等问题,将试验台试验和模拟数值技术应用到碰摩载荷下船舶轴系转速与纵向振动间影响的研究中。开展影响其纵向振动的因素分析,建立尾轴-油膜、油膜-艉部结构两个子系统动力学模型,提出对纵向振动特性曲线和振幅-时间响应曲线进行分析的方法。在科学性、可操作性等方面对已安装碰摩装置的新型试验平台进行了评价,并进行相关模拟试验。结果表明:碰摩载荷越大、轴系转速越快,碰摩作用激起轴的纵向振动越强烈,由此导致的破坏性越大。     

不平衡量对转子碰摩振动的影响

建立了与限位器碰摩的转子动力学方程 ,用数值积分方法得到了碰摩非线性动力响应。分析中考虑了陀螺效应 ,采用分段线弹性和库仑摩擦模型描述碰摩力。研究双频进动、局部碰摩、拟整圈碰摩和整圈碰摩的振动特征。讨论了不平衡量和激振力幅度变化对碰摩振动形式和特征的影响 ,并给出碰摩振动试验结果 ,以验证数值分析结论。     

660MW机组调试期间振动和瓦温超标分析与处理

某超超临界660MW机组在调试期间出现低压转子轴振大幅低频波动、瓦振超标及轴承金属温度超标、高负荷状态下发电机振动超标和不稳定等故障。经试验及测试诊断分析,认为引发低压缸振动及瓦温超标的主要原因为轴承承载过高、供油不足、低压缸轴承座在工作转速附近存在结构共振,发电机振动异常主要是由热不平衡及结构动刚度低且弱化引起。通过优化轴系标高、增大轴承供油量、补偿热不平衡量等措施,有效解决了上述故障问题。在此基础上,总结出供油不足引起的振动特征及发电机轴瓦振动超标问题的解决思路。     

一种新的转子碰摩故障诊断特征的研究

建立Jeffcott碰摩转子的弯扭耦合振动非线性微分方程，通过数值仿真手段，着重分析转子碰摩故障的扭振时频域特点及其非线性振动特性，并描述动静间隙对碰摩转子扭振非线性特性的影响。研究表明，转子碰摩激起丰富的扭振频谱信息，主要包括N/2X、N/3X等分频成分以及1X、2X等倍频成分，且分频幅值往往比倍频大许多。在一定转速范围内，周期运动与复杂的非线性运动交替出现。而动静间隙对转子扭振特性影响明显，动静间隙越小，转子动静碰摩越严重，频谱成分越丰富，运动形式更趋复杂，相应的各复杂运动区的范围也越宽。文中揭示的扭振特征为转子碰摩的状态识别与诊断提供了一种新方法。     

碰摩转子弯扭耦合振动特性分析

在给出单盘转子弯扭耦合振动的一般理论模型后 ,对碰摩转子的弯扭耦合振动动力特性进行了理论分析。在给出几个基本概念和碰摩转子弯扭耦合振动的激振力形式、刚度与阻尼的变化后 ,建立了碰摩转子的非线性弯扭耦合振动微分方程。然后对弯扭耦合振动转子的碰摩特性进行了数值分析 ,得出了若干结论 ,找出了扭转对弯曲的影响特征。     

基于TDM系统的660MW汽轮发电机组振动分析与处理

针对广东沙角C电厂1号汽轮发电机组启动过程中个别轴承处轴振动异常的问题,利用汽轮发电机组振动在线监测和诊断系统(TDM)对采集的振动数据及图形进行研究分析,找出了#3、#4、#7、#8轴承处轴振动超标的主要原因,在此基础上,制订相应的处理方案,并对处理后的效果进行评价.     

INVESTIGATION OF SIMULATION EXPERIMENT ON ACTIVE CONTROL OF TORSIONAL VIBRATION IN A TURBOGENERATOR SHAFT SYSTEM

According to the theoretical analysis and calculation on the base of continuous mass system, the simulation experimental investigation on active control of torsional vibration in a turbogenerator shaft system is conducted. A test installation with the excitation of generator motor and multi-stepped shaft system is established to simulate the torsional vibration of a turbogenerator rotor shaft system, and to examine the active control strategy presented. Some useful results are reached in the experimental study.     

EMD方法在转子局部碰摩故障诊断中的应用

针对转子系统局部碰摩故障振动信号的特征，将经验模态分解方法（Empirical Mode Decomposition，简称EMD）应用于转子局部碰摩故障诊断中。采用EMD方法对转子振动信号进行分解，实现碰摩、背景和噪声信号分离，从而提取转子系统局部碰摩振动信号的故障特征。试验分析结果表明，对具有局部碰摩故障的转子振动信号进行EMD分解得到的基本模式分量（IMF）具有明显的调幅特性，而其他状态下的转子振动信号经过EMD分解后得到的IMF分量没有明显的调幅特性。因此，EMD方法可以有效地应用于转子系统局部碰摩故障诊断中。     

INFLUENCES ON COUPLED LATERAL AND TORSION VIBRATION BEHAVIOR OF RUB-IMPACT ROTOR BY ROTOR-TO-STATOR CLEARANCE

With the establishment of the nonlinear coupled lateral and torsion vibration equations ofrub-impact Jeffcott rotor and through numerical simulations, the influences on lateral and torsion vi-bration behavior by rotor-to-stator clearance are analyzed, which prove that there is strong impact oncoupled lateral and torsion vibration behavior. Smaller the clearance is, more complex the motion ofrotor is. When the clearance is larger, the frequency spectrum of rub-impact rotor is mainly composedof 1/2X, 1/3X and 1/4X components. With the decrease of clearance, quasi-periodic and chaotic mo-tions will be present. Under different clearances, the bifurcation diagrams of lateral and torsion vibra-tions can be divided into rub-free zone, rub-light zone and three complex motion zones in which themotion trend of lateral vibration is similar to that of the torsion vibration. Compared with the lateralvibration, the torsion vibration is of more motion forms and more abundany frequency components inamplitude specturm.     

转子磁通量超标对振动的干扰影响研究

针对某炼油项目中蜡油加氢汽轮机在单机试车过程中驱动端轴振动超标、停机检查时发现静态电跳量过大等问题,对该机组单机试运行时的振动频谱图和轴心轨迹图进行了判断分析,并采用大头针吸附方式对该转子进行了磁性检查,确认转子被磁化。然后通过磁感效应理论分析,进一步对电涡流传感器的工作原理、磁通量对电涡流传感器的信号干扰以及电涡流传感器与被测金属体有无磁性的关系等进行了分析研究,并建立了实验模型,模拟实验和结合实际工程应用进行论证。研究结果表明,当汽轮机转子磁通量超过API Std 612低于3高斯的标准要求时,磁通量会对该点的径向振动产生较大的信号干扰影响,采取消磁滚压再消磁的对策措施,可解决这个难题,并对类似问题具有参考意义。     

Jeffcott转子系统碰摩的非线性行为研究

分析了Jeffcott转子系统碰摩时的现象及碰摩力作用的物理机理,建立了转子系统动力学模型,并对动力学模型进行了无量纲化.应用Matlab 7.0软件,采用标准的四阶Runge-Kutta法对转子碰摩动力学特征进行数值仿真.分析了系统在不同转速和偏心距下对碰摩转子系统分岔图的影响.并结合波形图、轴心轨迹图、相图、幅值谱...     

双转子-支承-机匣耦合系统碰摩振动响应分析及试验验证

以某型航空发动机双转子试验器为研究对象,采用Newmark-β数值积分方法求解系统的动力学响应,在考虑高低压转子中介轴承的耦合和机匣的弹性变形及其运动的基础上,建立了碰摩故障双转子-支承-机匣耦合系统动力学模型,理论分析了转速、转子偏心量和碰摩刚度对转子系统动力学特性的影响并进行了相关试验。研究结果表明：发生碰摩故障时,转子和机匣测点频谱分析图中会出现转子的倍频和组合频率,可将其作为判断系统发生局部碰摩的特征信号;随着转子偏心量和碰摩刚度的增大,碰摩幅值响应愈加明显,碰摩程度亦愈加严重;机匣测点振动量值存在衰减,后续理论建模过程中应考虑传递过程的衰减。本研究结论可为碰摩故障机理的探究和碰摩故障的诊断提供参考。     

基于信号共振稀疏分解的转子早期碰摩故障诊断方法

提出了基于信号共振稀疏分解的转子早期碰摩故障诊断方法,该方法用信号共振稀疏分解从转子系统振动信号中提取早期碰摩冲击信号。与常规的基于频带划分的信号分解方法不同,信号共振稀疏分解方法根据信号中各成分品质因子的不同,将信号分解成高共振分量和低共振分量。当转子出现早期碰摩故障时,振动信号由以转频及谐波为主要成分的周期信号、包含转子故障信息的瞬态冲击信号以及噪声组成。周期信号为窄带信号,具有高的品质因子,可分解为高共振分量;瞬态冲击信号为宽带信号,具有低的品质因子,可分解为低共振分量。利用信号共振稀疏分解方法从转子早期碰摩信号中提取冲击成分,根据冲击的周期可进行转子早期碰摩故障诊断。算法仿真和应用实例验证了该方法从转子系统中提取早期碰摩冲击信号的有效性。
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转子系统动静件间尖锐碰摩时的振动特征试验研究

通过试验研究了转子系统中动静件间尖锐碰摩时的振动特征规律。根据碰摩的发展历程，把握摩严重程度划分为4个阶段：刚开始触碰、早期尖锐型触碰、中期半关脱型碰摩和晚期平纯型碰摩。在早期碰摩阶段，发现有工频的1／3、2／3分量等稳定存在，这一特性可能为这类故障的早期诊断和预报提供了一定依据。     

机械不平衡及轴瓦间隙对水轮机运行稳定性的影响分析

机械不平衡及间隙过大等问题是水力机械不平衡的主要原因,通过对45 MW轴流转桨式水轮机进行稳定性试验,包括空载、变转速以及变负荷试验,并对监测到的振动和摆度数据进行频谱分析以及主轴轴心轨迹分析,发现机组同时存在转子质量不平衡问题及间隙过大问题。为降低机组振动及摆度幅值,通过键相位法快速确定机组的质量不平衡点,并进行配重;又根据轴心轨迹特性逐步调整上导及水导间隙。通过三次配重试验,最终确定配重质量为36 kg,结合轴瓦间隙调整,上机架、顶盖等部位的振动幅值以及上导和水导的摆度幅值均有效降低至安全运行范围,提高了机组的运行稳定性。通过试验,验证了联合分析振摆特性和轴心轨迹对于综合判断机组多重因素引起振动问题的有效性,介绍了剔除干扰因素并确定直接影响因素的试验和分析方法,能够有效降低试验次数,快速确定故障原因,并提高故障诊断的准确率。     

带膜盘联轴节的动力传动轴的动力特性

带膜盘联轴节的动力传动轴是连接发动机和直升机传动系统的重要零件,其动力特性与一般结构形式的轴有所不同.文中采用有限元计算分析与试验验证相结合的方法,研究这种结构的动力传动轴的刚度、固有频率和转子动力特性.结果表明,这种动力传动轴的1阶振型通常表现为膜盘变形振动,轴的刚度和1阶固有频率随膜盘厚度的增大而增大,而1阶临界转速却基本不随膜盘厚度的变化而变.