基于LabVIEW的高速转子碰磨故障诊断系统

针对旋转机械运行中的机械振动故障,研究一套基于LabVIEW的高速转子碰磨故障诊断系统,对高速转子碰磨故障信号进行测量,并在本特利高速转子试验台上进行高速转子碰磨故障试验,结果表明系统具有很好的理论意义及应用价值。     

双转子系统转子间碰摩故障研究

建立了两端固支Jeffcott转子间碰摩的模型,推导了模型的运动微分方程,应用龙格库塔(Rung-Kutta)法求解运动微分方程特定转速下振动响应的幅值;同时对发生高低压转子间碰摩的发动机实测振动信号进行分析总结,得到了高低压转子间碰摩的典型振动特征,对今后相同或者相似的碰摩故障提供有益的参考。     

轴向缝切向进气轴颈轴承稳定性的试验研究

本文设计了组合式及嵌入式轴向缝切向进气轴颈轴承,将其装配到与１５０Ｎｍ＾３／ｈ制氧机配套的中压透平膨胀机上进行试验,实测了不同设计参数下的轴承失稳转还,并分析了影响轴承失稳转速的各种因素。     

多级离心泵转子—轴承碰摩故障诊断

针对某电厂高压多级离心泵在首次启动运转时,对泵进出口压力、轴承温度、振动信号等工艺量参数实时监测,并运用频谱分析技术对其振动信号进行时域、频域分析,在大约运转40分钟时间,诊断给出该水泵转子与轴承系统可能存在局部碰摩现象,为防止故障加剧,因此立即停车解体检查,其与分析结果完全吻合,有效地阻止了转子-轴承局部碰摩而引发诸如叶轮口环、轴套磨损等其他的故障,对泵组的安全稳定运行起到了关键性作用,此诊断分析方法对类似振动故障识别具有一定的参考价值和指导意义。     

风机转子-气封碰摩故障研究

转子动静碰摩是高速旋转机械的典型故障之一。以处理一新安装风机碰摩故障为研究背景,建立数学模型,分别从理论和测试手段描述了动静碰摩的发生原因及其发展机理,并对识别、判断碰摩振动及采取相应措施作了一些有益的探讨。     

汽轮发电机组碰磨故障的典型特征研究

从定性和定量两个方面对汽轮发电机组动静碰磨故障的典型特征进行了分析和研究。在诊断汽轮发电机组动静碰磨故障时,就提取如下几类故障特征：信号频谱类特征、信号的时域波形特征、轴心运动轨迹特征、振动的时变特征、振运信号的奇异特征。本文在理论和试验研究的基础上,给出了动静碰磨故障的典型特征集合。     

转子-轴承系统局部碰摩故障机理研究

对滑动轴承支承下的转子系统进行故障机理分析,建立了碰摩故障转子系统的动力学模型,应用非线性动力学理论对所建立的滑动轴承支承下的碰摩转子系统进行了研究,应用数值积分方法得到系统的响应,利用幅频曲线、分岔图和三维谱图研究了系统响应随转速、偏心量、半径间隙、摩擦因数及静子径向刚度等因素的变化规律。     

基于轴向电机泵的被动永磁轴承设计与力学分析

随着现代先进制造业的高速发展,对于轴承的要求越来越高,传统轴承很难满足这些要求。将磁悬浮技术引入泵的转子系统上,用被动永磁轴承替代传统的机械轴承,基于磁路设计原理计算出轴承尺寸,并通过等效磁荷法分析永磁轴承的承载力及轴向力。     

带人字槽和轴向微通槽的动静压气体轴承静态特性

设计带人字槽和轴向微通槽的动静压气体轴承,运用FLUENT对其静态特性进行仿真分析,通过改变轴向微通槽深度、偏心率、气膜厚度、供气压力等参数,研究其对轴承刚度和承载能力的影响。结果表明：其他条件不变,偏心率越大,轴承刚度越小、承载能力越大;人字槽可以提升气体轴承的承载能力和刚度,主轴转速越快,动压效应越强,轴承刚度和承载能力越大;随微通槽深度增加,轴承刚度先增大后保持稳定,轴承承载能力先增大后减小,因此当微通槽深度过大时,轴承刚度变化不大,但轴承承载能力会减小。     

转子系统启动过程局部碰摩故障实验研究

通过转子台启动过程实验模拟了局部碰摩故障发生的过程,基于Hilbert-Huang变换（HHT）得到了不同程度局部碰摩故障的时频分布特征,给出了单点碰摩与局部碰摩故障的区分方法。实验分析结果表明,单点局部碰摩故障时频分布特征表现为瞬时频率沿基频的规律性的突变与波动,其强度与碰摩程度有关,并且突变时刻与碰摩发生位置相对应;局部接触碰摩发生时,时频图上基频成分波动变化加剧,出现低频及规律变化的高频成分。基于HHT的时频分布可以在转子系统发生局部碰摩早期发现故障,与传统的频谱分析相比,能更准确地反映碰摩故障的特征。     

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。     

三轴向振动台运动耦合装置的参数优化

通过建立三轴向振动台运动耦合装置的传递模型,根据需求频率范围合理选择运动耦合装置刚度。采用有限元方法求解气体润滑问题,仿真分析了供气压力和气膜厚度对气体静压轴承刚度的影响。结果表明,气体静压轴承的刚度随着供气压力的增大而增大,在特定的供气压力下存在一个使气体静压轴承的刚度取得极值的气膜厚度极值点。在此基础上,优化得到一组满足运动耦合装置传递特性要求的供气压力和气膜厚度参数,并通过原理样机进行了验证。实验结果表明,优化得出的运动耦合装置参数满足传递特性要求。     

喷水涡旋空压机动静盘碰磨现象的研究

对喷水涡旋空压机高速运行时动静盘之间发生碰磨现象的原因进行了分析.分析结果指出加工精度、涡盘变形,润滑方式和材料共同作用下的动静涡盘之间的密封间隙的不均衡性,特别是局部啮合间隙过小是造成此现象的直接原因,提出了对间隙合理控制的有效措施,并在此基础之上指出了喷水涡旋空压机发展的关键技术.     

轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力研究

为了解决轴向磁化永磁轴承磁力偏小的问题,该文设计了能充分利用磁能、具有更大轴向磁力的轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承新结构。基于分析磁环气隙磁导及稀土永磁材料特性,结合磁通连续原理和线性叠加原理,用虚位移法对气隙磁能求偏导,得到了该型永磁轴承轴向磁力解析模型。模型表明:轴向放置轴向磁化的多个永磁环轴承轴向磁力与磁环剩磁感应强度的平方成正比;轴向磁力随磁环的径向宽度、平均直径、磁环数及磁路总磁导的增大而增大,随磁环轴向平均间隙、径向平均间隙增大而减小。在一定轴向尺寸内,单个永磁环磁化方向的长度小,则磁环数增多,轴向磁力增大。经验证,模型计算值和实验值基本吻合。     

永磁电机转子碰摩系统周期运动的稳定性与分岔

建立了永磁电机转子—定子碰摩系统的分段线形刚度和阻尼的动力学模型,当转子、定子碰摩时存在丰富的非线性动力学行为。基于Poincare映射研究了其周期运动的稳定性以及经倍周期分岔、Hopf分岔向混沌的转迁过程;分析了系统参数对碰摩系统运动行为的影响,为适应电机高速化的发展,提高其在高速下的安全稳定可靠运行奠定理论基础。     

双盘悬臂转子轴承系统碰摩故障数值仿真与实验分析

分别建立了双盘悬臂转子轴承系统的力学模型、数学模型和碰摩力模型，同时利用转子碰摩故障的实验装置，研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特性，对中间盘碰摩时转子系统的动力学特性、悬臂盘发生碰摩时转子系统的动力学特性进行了进一步分析，数值仿真结果与实验结果一致，对实际工程中转子系统的安全稳定运行具有一定的实际参考价值。     

非线性裂纹转子系统碰摩故障参变特性研究

早期裂纹转子系统中,裂纹故障不易检测到,并可能会进一步引发碰摩故障。文中针对这种耦合故障情形,分析系统的动力特性以及裂纹参数、碰摩参数和轴承参数变化对系统特性的影响。结果表明,裂纹转子系统发生碰摩故障时,两种非线性因素相互影响且不是线性叠加,使系统变得更加复杂。同时三个参数对系统特性有明显不同的影响,尤其是裂纹参数和碰摩参数的变化,系统特性发生较大的变化。因此,工程实际裂纹转子系统的故障监测与诊断过程中,应该充分考虑裂纹故障和碰摩故障之间的相互影响,建立合理的分析模型的基础上,注重监测裂纹参数和碰摩参数变化带来的影响。