大型机组动静碰摩故障振动特征分析与现场处理

机组动静部件碰摩是运行中常见的重要故障，它对正常运转有直接影响。现场碰摩的诊断难度较高，不及时、不准确的诊断都会造成经济损失。结合某电厂一台300MW机组低压通流部分发生碰摩时实际的振动数据，介绍了碰摩发生时传感器间隙电压、转轴静态轨迹以及相位表现出的征兆和特征，并介绍了现场紧急处理这种故障的方法。     

汽轮发电机组转子碰摩振动的理论分析及实例

从理论上详细分析了汽轮发电机组碰摩振动的机理，并列举了一起典型的汽轮发电机组碰摩案例，对汽轮发电机组碰摩的故障诊断具有很大的参考价值。图4参8     

碰摩转子动力学特性的有限元分析

采用有限元方法对转子结构进行动力学建模,把碰摩作为力边界条件来处理,并对转子的碰摩进行了仿真分析。结果表明：将碰摩简化为碰摩力边界条件施加到转子有限元模型中进行转子碰摩分析,方便、有效,可推广到高维实际转子系统的碰摩分析。转子结构的碰摩具有较强的非线性,并表现出复杂的振动形式。当转子发生严重碰摩时,转子振动表现出混沌运动的一些特征。     

基于Hertz接触模型的碰摩转子动力学响应研究

根据Jeffcott转子的碰摩原理,在线性碰摩微分方程的基础上,基于Hertz弹性接触理论描述非线性碰摩力,建立了非线性碰摩模型,对线性模型和Hertz模型进行了比较.鉴于汽轮机碰摩位置的碰摩半径、材料都不相同,利用Hertz模型研究的不同刚度下的碰摩动力响应对判断碰摩位置有指导意义.     

转子碰摩故障非线性特征的数值仿真分析

在考虑到轴承油膜力作用的同时，构造了碰摩转子系统的动力学模型，并结合数值仿真计算对碰摩转子所表现出的动力学特性进行了研究，结果验证了碰摩转子模型的正确性，给转子的故障诊断提供了理论依据。     

汽轮机组轴颈碰摩故障分析与研究

结合某电站350MW机组运行中发生轴颈碰摩故障过程以及碰摩故障机理与原因,利用故障振动数据及轴承运行参数对轴颈碰摩故障发生过程进行了分析。机组发生轴颈碰摩故障时,振幅明显升高并导致轴瓦温度升高以及润滑油压降低。由于润滑油压低导致油膜形成能力差使得轴瓦与轴颈发生碰摩故障。     

大型汽轮发电机组动静碰摩故障特征分析与现场处理

介绍了大型汽轮发电机组动静碰摩产生的原因以及振动信号的特征,并结合现场启机过程中发生碰摩的实际数据,给出了现场动静碰摩故障振动特征信号及诊断处理方法。     

小波变换在转子动静碰摩故障诊断中的应用

转子动静件碰摩时存在奇异性，而信号中的奇异点及不规则突变部分常带有比较重要的信息。利用小波变换具有空间局部化的性质，并通过一维小波变换工具对碰摩信号进行多尺度小波分解获取细节信号。从而对信号中的奇异点进行检测，明确地指出转子动静碰摩时奇异点的位置和奇异度的大小，为汽轮发电机组碰摩识别提供了有效的方法。     

碰摩转子轴心运动加速度信号的仿真分析

针对早期碰摩时转子振动特征与其它旋转机械常见故障特征相重复的问题,研究转子轴心运动加速度信号中蕴含的早期碰摩故障特征。建立了转子动力学模型并求解得到仿真转子振动信号,从中计算出转子轴心运动加速度信号并进行了分析。结果表明发生早期碰摩时,转子轴心加速度信号会在碰摩点处发生瞬间剧烈波动,可用来指示碰摩故障及部位,故障特征远比轴心振动位移信号和轴心轨迹图明显,可望用于早期碰摩故障的诊断。     

基于小波分形的旋转机械声发射信号的故障诊断研究

碰摩是旋转机械运行中的常见故障,对碰摩故障进行及时预警对于保障机组安全具有重要的意义。提出了一种基于小波变换的分形分析方法进行碰摩识别,将声发射碰摩信号分解成不同的频带,计算其方差,最后得到小波分形维数。在转子实验台上分别测得无碰摩、轻微碰摩和严重碰摩3种状态下的声发射信号并进行分析,计算声发射信号的小波分形维数,然后根据分形维数的变化对碰摩状态进行判别。同时对该方法和传统的G-P算法计算出的分形维数进行比较。实验结果表明,分形方法能有效判别碰摩的发生,该方法较G-P算法对碰摩发生的区分度更好。本方法为旋转机械碰摩故障的诊断提供了一条新的途径。     

转子碰摩故障振动时频特征的实验研究

通过转子实验台模拟了转子局部碰摩、全周碰摩故障,基于Hilbert-Huang变换(HHT)给出了不同条件下碰摩故障振动信号时频分布特征.结果表明,基于HHT的时频分析方法能在局部碰摩故障发生的早期作出准确诊断;时频图上高频成分的频率调制现象是区分全周碰摩与局部碰摩的重要特征;基于HHT的时频分析方法比传统的频谱分析更准确地反映出碰摩故障的特征,为此类故障的预报与诊断提供了依据.     

转子径向碰摩故障的非线性特征研究

考虑到碰摩转子动静接触时的摩擦力与塑性冲击现象，引入了转子径向碰摩的非线性Goldman-Muzynska模型。运动方程的数值解表明，在2．2倍临界转速以上，转子振动出现明显的分岔和混沌现象，转子升速试验也说明，碰摩故障的典型特征是在较高的转速下出现严格的1／2，1／3等分数倍频，应用上述理论并结合提纯轴心转迹等分析方法，成功 捕捉到一起汽轮机转子的碰摩故障，为今后其它机械设备同类故障的确诊提供了可靠的依据。     

汽轮机组动静碰摩引起振动故障的判断和对策

分析了汽轮发电机组在运行中,由于动静部分碰摩导致机组发生振动可能表现出来的现象,指出,出现哪些振动现象时可判定汽轮发电机组可能产生动静部分碰摩以及发生动静部分碰摩以后应当如何处理。     

转子碰摩故障的声发射与振动特征分析

通过实验分析比较了不同转速和不同碰摩状态下转子碰摩声发射信号与振动信号的时频特征。实验结果表明,声发射信号比传统的振动信号对碰摩更敏感,所含的信息更丰富,使用声发射技术不仅可以有效地检测碰摩故障的发生,还能判断出碰摩的严重程度,是一种很有发展潜力的转子碰摩故障的检测方法。     

静子存在缺陷碰摩转子系统振动特性研究

针对实际中存在转、静件不均匀膨胀导致碰摩的情况,把静子局部膨胀当作静子局部存在的凸起缺陷考虑,以此建立了碰摩力模型,研究了其振动特性的变化情况,为实际碰摩故障诊断提供了理论依据。     

深度调峰工况下某汽轮机异常振动原因分析

某发电厂3号机为600MW超临界机组，在一次机组正常调峰运行过程中，发生了振动增大导致的非计划停运事件。通过对振动数据进行分析，判断高中压轴封位置发生严重碰摩，导致高中压转子轴振增大。碰摩原因为轴封联络管中冷汽进入，导致轴封位置发生碰摩故障。对深度调峰工况下轴封温度对机组振动的影响进行了详细的分析，为今后类似机组在调峰状态下振动故障的分析提供了借鉴。     

早期碰摩故障下转子进动信号变化规律的仿真分析

针对早期碰摩时转子振动特征与其它旋转机械常见故障(如不对中)特征相重复的问题,研究转子进动信号中蕴含的早期碰摩故障特征.建立了转子动力学模型并求解得到仿真转子振动信号,从中计算出4项转子进动信号(公转半径、径向运动速度、公转转速、公转加速度)并进行了分析.结果表明发生早期碰摩时,转子进动信号的波动幅度会急剧加大,其中公转加速度信号会在碰摩点处发生瞬间剧烈波动,可用来指示碰摩部位;频谱中高阶倍频成分大大增加,大部分情况下高阶倍频代替转频成为主要成分.这些特征与正常状况有显著区别,可望用于碰摩故障的诊断.     

转子早期碰摩故障特征的小波包分析

针对旋转机械碰摩故障的特征,运用电涡流传感器和虚拟仪器检测和诊断转子的碰摩故障.分析了转子碰摩振动信号的时域波形特征、碰摩振动时的轴心运动轨迹特征,提出了应用小波包分解、重构技术进行消噪处理,实验分析结果表明该方法可以有效地提高故障诊断的准确性.这对转子碰摩故障诊断具有重要的理论和现实意义.     

旋转机械径向碰摩模型分析

转子系统动静碰摩是汽轮发电机组等大型旋转机械时常出现的故障之一。对碰摩故障的深入研究和准确诊断是确保汽轮发电机组安全运行的重要技术手段。对转子系统动静碰摩的研究主要包括两个方面:精确的模型和有效的振动诊断特征信息。分析了转子与定子发生径向碰摩的各种物理模型和力学模型。通过对刚性支承和弹性支承等碰摩的物理模型和碰摩的各种法向力和切向力模型的对比,分析了各个模型的特点及其应用范围。介绍了动静碰摩的系统动力学模型,指出建立多参数、通用、精确的法向力和切向力模型以及精确的系统动力学模型是碰摩振动故障研究的发展方向。     

基于全谱分析的转子非线性动力学研究

为研究刚性支承下故障转子系统的进动问题,建立了转子系统非线性动力学模型,通过数值仿真得到裂纹故障、碰摩故障以及裂纹-碰摩故障的进动信号,并基于全谱图分析了其变化规律和特点,最后利用Bently转子实验台对裂纹-碰摩故障下转子系统的全谱图进行了实验验证。结果表明:全谱图不仅反映了转子振动幅值的变化,而且包含了转子进动方向的信息;碰摩故障和裂纹-碰摩故障下转子的响应中出现-nX高倍频成分,转速比为0.55时-2X成分幅值高于2X成分幅值,呈现2阶反进动特征;碰摩故障和裂纹-碰摩故障时转子系统在高转速下的非线性特征更复杂,全谱图中出现±1/2X成分,此时转子系统处于周期2运动状态。