某大型轴流式机组稳定性试验及分析

通过机组稳定性试验可以获取真机各部位的振动、摆度等指标,再对试验数据进行分析就可以判断机组的运行状态.对某大型轴流式机组进行了顶转子、变转速、变励磁、变负荷、协联等稳定性试验.试验数据分析表明,下机架在承受全部自重时的挠度在安全范围内;机组存在一定量的质量不平衡,可考虑对发电机转子实施现场动平衡;不平衡磁拉力对上机架水...     

水轮发电机组振动分析与稳定运行对策

针对某厂一号水轮发电机组增容改造后的振动异常问题进行分析,指出振动、摆度大主要是转动部件(主要是发电机转子)存在质量不平衡和磁力不平衡所致,转子动平衡后机组振动、摆度均有明显下降。最后提出各种不同水头机组的振动监测建议,即避开各水头条件下低负荷振动区运行,避免对设备造成损坏,从而提高了机组运行可靠性与稳定性。     

旋转机械不平衡振动自愈调控原理与方法

针对旋转机械不平衡振动故障,搭建基于电磁驱动式自动平衡的不平衡故障模拟试验台,研究电磁驱动式自动平衡装置实现稳定的配重块自锁、配重块驱动原理及设计方法,根据设计条件分析控制极限影响因素,计算自动平衡系统的最大平衡能力、最小平衡能力和平衡精度。依此设计出一套可稳定工作的电磁驱动式自动平衡装置。通过建立不平衡振动故障转子诊断模型,从理论上分析不平衡振动产生机理,提出用轴心轨迹重构法进行不平衡振动辨识,分别采用水平方向、垂直方向和椭圆长轴方向振动矢量作为自动平衡控制输入信号,并在模拟试验台上进行试验验证。结果表明在相同条件下,三种信号输入方式均能实现降振,重构法提出的椭圆长轴矢量的控制相比较传统的单通道水平方向或者垂直方向控制输入,可以使自动平衡后的控制效果更好,降幅为74.84%,同比其他两种方式多下降约5%。     

水力发电机组转子质量偏心的数值校正

水力机械旋转部件质量偏心引起机组异常振动,工程上一般采用动平衡配重的方法解决质量偏心问题。在考虑支撑效应、陀螺效应和轴承油膜动力作用的基础上,采用有限元建模和数值模拟,分析部件在质量微小偏心作用下的动力学特征,将传统处理工艺与数值方法相结合,提出了解决大型转子制造质量偏心的数值校正方法,即微孔调平法。该方法通过精细数值模拟跟踪轴系的摆度和振动的变化,确定附加配重的大小和最佳位置,并在配重对称位置区域在不影响结构工作和电磁效应的前提下采用微孔工艺减重,消除转子质量偏心。工程实践表明,该方法能很好地解决大型转子制造产生的质量偏心问题,在制造过程中可完全消除制造质量偏心引起的异常振动。     

示波器在旋转机械故障简易诊断中的应用

介绍一种转轴振动的直接测量的方法，并利用在示波上显示的轴心轨迹图，时基图对振动的幅值、相位、频率等振动特性进行分析。还将根据轴心轨迹图的变化对机组的典型故障进行简易诊断。     

基于Matlab的转子典型故障诊断与分析

以旋转机械为研究对象,采用Matlab软件平台,通过绘制转子在不平衡、摩擦典型故障时的轴心轨迹图方法,监测和分析旋转机械的振动故障。采用平均法提纯了轴心轨迹图,减小了随机噪声的影响,还原出干净的轴心轨迹图。试验表明,采用Matlab方法不会造成数据量的减少及细节信号的丢失,能较好地诊断转子的振动故障。     

基于DSP和CPLD技术的水电机组振动摆度监控系统设计

采用DSP和CPLD技术设计研制了一套水电机组振动摆度监控系统,能够对振动、摆度信号进行实时采集,调理,利用CPLD控制选通输出并显示各参量幅值,当振动、摆度超出设定阈值时,系统可以输出报警信号,并能够确定故障部位及类型.水电站现场投运表明,该系统可靠,稳定,性价比高,可有效实现对水电机组运行状态的监控保护.     

基于机械滞后角的一次加准动平衡分析

针对影响系数法在转子动平衡中确定加重质量存在较大分散性的情况,综合考虑了加准精度、平衡效率,采用确定机械滞后角的新方法,利用机械滞后角确定转子的不平衡方向。在转子试验台上进行动平衡仿真验证,结合全息谱技术全面描述机组测振面的振动信息,结果表明在转子系统动平衡中,滞后角法确定配重质量方向的方法可靠,提高了一次加准的精度和平衡效率,减少起机次数,节省了平衡成本。     

轴瓦变形时转子系统的动力学特性

针对常见的轴瓦畸变故障，通过试验对比分析不同轴瓦形状、具有偏心质量及耦合故障时转子系统的动力学特性，结果表明：低转速下的试验结果易受试验台本身的影响；轴瓦变形、质量偏心及耦合故障的存在均会导致振动幅值较正常轴瓦增大；轴心轨迹可以反映轴瓦畸变，根据突变幅值和轴心轨迹可以定性判断畸变特征；耦合故障的存在会使系统运行处于不利状态。     

液体动静压球轴承轴心运动轨迹研究

为研究外载荷对轴承转子系统稳定性的影响,以小孔节流的液体动静压球轴承转子系统为研究对象,建立液体动静压球轴承转子系统动力学模型。通过求解轴承润滑数学模型获得非线性油膜力,分析转子所受到的外载荷,采用欧拉算法预测出轴心下一个时刻位移、速度和加速度,并分析转子系统质量、不平衡载荷和阶跃载荷对转子回转精度的影响。结果表明：随着转子系统质量的增加,所需平衡的油膜力增加,轴心振动幅度增加,从而导致转子回转精度降低;相对于不考虑不平衡载荷,考虑不平衡载荷后其振动形态为椭圆且振动幅值增大,减小不平衡值将减小振幅并提高旋转精度;随着阶跃载荷的增加,达到平衡所需的时间也增加。     

Influence of pre-load coefficient of TPJBs on shaft lateral vibration

For a rotating machine with one or more tilting pad journal bearings (TPJBs), it is a common state that pad-to-journal assembling clearances are uneven in one bearing, or inconsistent relationship of assembling clearances are encountered among all the bearings. Considering the structural characteristics of a TPJB, a parameter named as ‘pad pair pre-load coefficient’ corresponding to bearing pre-load coefficient is proposed. First, the influence of bearing pre-load coefficient and pad pair pre-load coefficient on shaft vibration in a Jeffcott rotor system is analyzed. Then taking No.1 unit with two TPJBs in Guangzhou pumped storage power plant (GPSP) as an example, the influence of inconsistent relationship of the two bearing pre-load coefficients on shaft vibration is analyzed. The results show that variety of one bearing pre-load coefficient will only influence vibration amplitude, not involving the shape of shaft center orbit. But variety of one or more pad pair pre-load coefficient will influence not only vibration amplitude, but also the shape of orbit — which will be turned from a circle to an ellipse. By investigating variation characteristics of the orbits' shape and vibration amplitude at the TPJBs, some theoretical bases will be supplied for evaluating the condition of the unit bearings.     

全矢谱技术在轴振与瓦振信号处理中的应用

建立了转子-滑动轴承-基础动力学分析模型,利用全矢谱技术分析了转速对轴振和瓦振以及轴振与瓦振比例关系的影响程度.结果表明,在刚性转子条件下,瓦振与轴振椭圆轨迹随转速变化较为相似;而在柔性转子条件下,两者主振矢之比和副振矢之比随转速变化更为相似.该结论为全矢谱技术在轴振与瓦振信号处理中的应用提供了理论参考.     

汽轮机轴振抑制方法研究

针对某电厂2号机组发生1号轴振超标问题的诱发原因及振动控制方法开展研究。根据振动响应分析,归纳出转子由于不平衡、不对中及碰摩激振的动力学特性及故障特征。根据处理方案,对高、中压缸进行揭缸处理,检查并调整汽封及通流间隙,消除动静碰摩等因素,并对轴系进行重新找中,经启机后1号轴振超标问题消除。     

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。     

某型卧螺离心机振动测试与分析

对某型卧螺离心机转子系统进行了全面振动测试,通过测试轴振和瓦振数据,对转子不平衡响应、系统固有频率、轴振和瓦振之间关系、负荷试验以及不同台架振动特性等进行了分析.结果表明:卧螺离心机小端处不平衡对小端侧振动影响较大,对大端侧影响较小,反之亦然,差速器上不平衡对机组振动也有较大影响;卧螺离心机转子支撑系统应视为柔性系统;卧螺离心机系统转轴振动应引起重视;台架设计对机组振动有较大影响.这些结论对该型及其他型号卧螺离心机结构设计及动力特性优化具有重要的工程实际意义.     

气体静压轴承单跨四圆盘结构稳定性试验分析

在气体静压轴承支承的单跨四圆盘结构转子试验台上,试验研究轴承-转子系统的振动特性。采用轴心轨迹、时域分析、频谱图等振动测试分析方法,呈现了半速涡动、双低频、低频共振等非线性动力学现象;分析了半速涡动、双低频、低频共振随转速的变化关系,定性分析了工频与低频的能量转化关系。结果表明:升速过程中采用较高升速率可避免低频振动的发生,降速过程中过大的降速率会引起半速涡动及双低频振动现象;试验中低频振幅增加导致工频能量减少,转速下降。     

某机载雷达天线端轴断裂原因分析与结构改进

某机载雷达天线在耐久振动试验中,调心轴承处的端轴出现了断裂现象。文中利用宏观断口观察、化学成分检验及金相组织检验等手段,对断裂的端轴进行了全面分析,并通过有限元仿真得到了断裂端轴的应力分布。结果表明,断裂端轴的化学成分及晶体结构符合规范要求,断裂端轴的最大应力水平大于材料的疲劳极限是断裂的主要原因。针对端轴的断裂原因,对端轴的结构进行了改进,最后通过有限元仿真和耐久振动试验验证了端轴结构改进的有效性。     

机床主轴纯径向跳动的轴心轨迹分析

首先指出机床主轴产生纯径向跳动的原因是轴承以及主轴颈存在形状误差，然后建立了当机床采用滑动轴承时主轴纯径向跳动的轴心轨迹数学模型，并对这一模型进行理论分析，得到以下结论：轴心轨迹为类椭圆，其长轴是短轴的两倍，旋转频率是主轴旋转频率的两倍。     

Nonlinear Dynamic Characteristic Analysis of the Shaft System in Water Turbine Generator Set

A 3D finite element vibration model of water turbine generator set is constructed considering the coupling with hydropower house foundation. The method of determining guide bearing dynamic characteristic coefficients according to the swing of the shaft is proposed, which can be used for studying the self-vibration characteristic and stability of the water turbine generator set. The method fully considers the complex supporting boundary and loading conditions; especially the nonlinear variation of guide bearing dynamic characteristic coefficients and the coupling effect of the whole power-house foundation. The swing and critical rotating speed of an actual generator set shaft system are calculated. The simulated results of the generator set indicate that the coupling vibration model and calculation method presented in this paper are suitable for stability analysis of the water turbine generator set.