船舶轴系扭振产生的原因及对策

船舶轴系作为船舶推进系统中重要的构成部分,而轴系产生的扭振则是导致船舶推进系统出现各类事故的重要原因之一。本文笔者在分析船舶轴系扭振产生的原因的基础上,就如何削减船舶轴系扭振提出了几点措施,希望为提高船舶运行的安全性尽微薄之力。     

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。     

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。     

机车柴油发电机组扭振问题的初步探讨

通过对某型柴油机发电机组扭振计算报告和扭振测试报告的分析,了解了该机组轴系的扭振特性。利用开发的柴油机轴系扭转振动计算分析软件TVCA2006进行了针对性的计算和参数调试,对自由扭振和强迫扭振计算结果进行了验算,在此基础上提出了减振措施。     

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。     

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。     

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.     

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。     

多列往复式压缩机轴系扭振特性研究

轴系扭转共振严重危害大型往复式压缩机使用寿命。本文讨论了多列长轴系往复式压缩机扭振特性的典型数值分析方法,重点阐述了基于集中质量模型下的无阻尼自由振动特性和强迫振动下扭振响应分析方法,针对性的提出了避免和减缓扭转共振的有效措施,为大型机组轴系扭转振动分析提供了良好的借鉴。     

基于PRO/E和ANSYS WORKBENCH的压缩机扭振分析方法

为了提高大型往复压缩机组运行的可靠性、经济性,基于PRO/E、ANSYS WORKBENCH计算机软件技术,探求出新的更准确的压缩机组轴系扭振分析方法。并以实际机型为例,建立机组复杂轴系扭转振动分析的通用模型,通过扭振计算获得机组轴系的稳态动力响应特征,进而根据分析结果制定有效预防措施避免危害性事故发生。     

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....     

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．     

600MW汽轮机低压转子磨损前及修复后轴系振动和疲劳特性分析

针对某电厂一台600MW汽轮机低压转子磨损前及修复后的轴系振动特性和扭振疲劳特性进行了全面的分析,计算分析结果表明：低压转子修复后,该机组轴系的振动特性参数与原设计基本一致,满足设计规范要求,扭振疲劳强度也满足材料的强度要求,机组可安全稳定运行。     

轴系减振器相位角的频域分析提取技术

为了预防船舶行进过程中减振器性能衰退引起轴系振动过大所带来的危害,提出了船舶轴系减振器相位角频域分析提取算法,使用扭振仪对减振器内外圈扭角速度 进行实时测量,计算减振器的相位角和阻尼系数,分析误差原因,筛除误差较大的数据,将拟合曲线与标准曲线进行对比,判断减振器性能。实船测试结果表明,该算法能准确计算出减振器相位角,拟合曲线精确度高,满足了船舶轴系减振器性能分析的设计要求。     

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。     

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.     

特高压输电系统次同步谐振分析

加装串补装置可提升高压输电线路的输送能力,但这也是系统发生次同步谐振的诱因之一。以某实际电力系统为例,采用解析法对汽轮发电机组轴系扭振的模态进行分析,对不同频率下系统等值阻抗进行扫描,研判发生次同步谐振的风险;并基于时域仿真,对不同工况下系统运行情况进行验证,结果表明：汽轮发电机组轴系扭振模态与解析法的计算结果吻合;机组轴系扭振的剧烈程度及振荡模态会随故障不同而改变;任何工况下,发电机轴段均不会发生轴系扭振。     

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。     

一种确定压缩机轴系弹簧质量模型参数的方法

压缩机轴系扭振问题在工业应用中十分常见,大型压缩机组通常要进行轴系扭转振动分析,以防止轴系破坏.集中质量模型是求解轴系扭振问题的一种简便且有效的方法,准确的弹簧质量模型是开展分析工作的基础.结合扭振模型的数学特性,提出了一种利用已知系统固有频率和振型,计算轴系集中质量和刚度数据的方法.