高背压供热汽轮机低压转子模态分析

针对汽轮机高背压供热改造后,汽轮机低压转子结构变化,排汽温度升高,有可能造成转子振动的问题,以低压转子标高变化为基础变量,通过模态分析,得出低压转子-轴承系统模态振型,从而分析高背压运行转子振动特性。为指导汽轮机高背压供热改造及汽轮机振动故障诊断奠定理论基础。     

给水泵汽轮机转子热结构振动计算方法及应用

给出了一种给水泵汽轮机热结构耦合振动的计算方法。首先利用转子叶片二维热分析获得转子三维热边界条件,考虑转子热结构非轴对称特性进行三维热结构耦合计算,得到转子轴线温度和热变形曲线;然后利用一维梁单元模型进行转子动力学特性计算。结合某给水泵汽轮机热致振动发飘现象,建立了热结构动力学模型并求解;通过数值计算,发现转轴线膨胀系数的非轴对称分布会导致工频响应幅值增大,且转子进动幅值和温度呈线性关系,计算结果和试车数据吻合。研究成果可为汽轮机转子振动爬升故障分析处理及热平衡提供参考。     

转子不平衡对两跨三支撑轴系振动特性的影响

针对汽轮机组、航空发动机等两跨三支撑轴系常发生不平衡振动故障问题,研究了各转子不平衡对轴系振动特性的影响.首先建立两跨三支撑轴系动力学有限元模型,在各跨转子上分别施加同相和反相不平衡激励,对轴系不平衡稳态响应进行分析,并搭建了轴系模拟实验台.结果表明:这种轴系转子跨内加重振动以单转子不平衡振动特性为主,转子间振动相互影响较大,具有明显的悬臂转子外伸端振动特性.     

排汽缸刚度有限元分析

使用有限元技术进行了大型火电机组汽轮机低压排缸刚度分析,并利用分析结果分析了刚度对汽轮机转子系统振动特性的影响。     

柔性支撑下汽轮机组振动响应特性分析

为解决汽轮机组低压缸轴承振动大的问题,对低压转子振动响应特性进行了研究。基于转子动力学理论建立了转子-轴承支撑系统有限元分析模型,考虑支撑刚度对转子系统振动的影响,计算了不同支撑刚度下转子轴承振动、轴振和绝对轴振响应特性。研究表明:不同支撑刚度下转子不平衡振动响应差异较大,柔性支撑下,轴承振动较大,轴振较小;转子绝对轴振能够较为真实的反映实际振动情况,3 000 r/min工作转速时,柔性支撑下轴承振动对转子不平衡力变化较为敏感;现场可通过精细动平衡降低轴承振动。     

汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究

汽轮机在频繁启停时,蒸汽参数剧烈变化,引起汽轮机部件内部温度分布剧烈变化,从而产生较大的转子热变形和热振动.在考虑了材料随温度变化的基础上,采用有限元法,利用热-结构-动力学耦合理论,研究了径向温差、不平衡、热弯曲以及不平衡和热弯曲联合作用对转子-轴承系统热振动特性的影响,找出了影响热振动特性的敏感参数.计算结果表明,热弯曲的产生改变了转子系统的振动特性,在转子系统的设计中应当充分考虑热弯曲的影响.     

汽轮机低压缸刚度分析

分析了大型火电机组汽轮机低压排汽缸刚度问题,指出其对汽轮机转子－轴承－基础这一系统的振动特性的影响,并给出了研究低压排汽缸刚度的几种方法。     

弯曲转子振动特性分析及处理

文章描述了某亚临界汽轮机组高中压转子弯曲发展过程,结合运行参数,分析了转子弯曲的原因是由于热应力造成的,归纳了热应力造成的弯曲转子振动特性,介绍了弯曲转子的处理措施和效果,对后续机组运行监视、转子弯曲原因分析、弯曲转子处理具有一定的借鉴意义。     

关于我国汽轮机转子平衡标准中的若干问题

本文为我国机械工业部“汽轮机刚性转子动平衡标准”和‘汽轮机挠性转子动平衡标 准”的编写说明。其中主要对转子分类和转子动平衡的精度评定两大问题作了较详细的分析和阐述。对于转子分类,按动力特性上的差异,可分成刚性、准刚性、半挠性与挠性四种。由此规定刚性与准刚性转子可采用低速动平衡,而挠性转子必须采用高速动平衡,半挠性转子一般也可用低速动平衡,但有时也要求经过高速动平衡。对于平衡精度,文中分析了支承振幅、支承振动烈度、支承振动力、轴振幅与剩余振型不平衡量五种情况。最后根据向国际标准靠拢和结合国情两条原则,提出用支承振动烈度作为平衡精度的尺度,具体数值则采用国际标准。     

一台50MW汽轮机转子多重振动故障的诊断及处理

在定速空载工况下汽轮机转子振幅处于报警水平、在带负荷过程中汽轮机转子振动幅值大幅度攀升,超过保护动作值;诊断汽轮机转子存在中心孔进油、套装部件紧力不足故障,分别予以检修处理以后,在定速空载及负荷工况下机组振动稳定在优良水平范围以内,振动故障得以成功消除。     

660MW核电汽轮机低频振动机理分析与治理

针对核电660MW汽轮机轴承低频振动问题,通过改变机组转速、功率及润滑油压等试验,分析了低频振动特征,指出转子轴向低频振动引起可倾瓦轴承低频振动。通过建立转子轴向约束简化模型,分析汽轮发电机转子轴向低频振动机理为推力轴承油膜失稳及轴向扰动力引起转子轴向低频共振,并与可倾瓦轴承油膜失稳及瓦块颤振两种故障模式进行了对比。对汽轮机转子轴向低频振动及其引起的可倾瓦轴承低频振动,提出调整推力轴承间隙的措施并消除了低频振动。     

单支撑1000MW汽轮机支承动力特性对轴系振动的影响

针对单支撑1 000 MW汽轮机轴系中低压转子轴承3、轴承4和轴承5振动超标的问题,采用有限元法建立轴系动力学有限元模型,在连接两低压转子联轴器位置施加不平衡激励,分析轴系各轴承处振动对联轴器处不平衡量的敏感性.通过调整支撑两低压转子轴承4入口油温的方式来改变其支承动力特性,并研究了其动力特性对轴系稳态响应的影响.结果表明:支承4的动力特性对支撑低压转子2的轴承5处振动影响最大,轴承4次之,而对支撑高压转子的轴承1和轴承2处振动影响相对较小;在工程实际过程中,可适当提高轴承4的入口油温来减小轴系振动.     

汽轮机低压缸膨胀受阻导致的振动异常原因分析及处理

针对某330MW汽轮机大修后低压转子振动异常故障,根据低压缸结构,通过分析轴承振动故障特征,诊断出振动异常的原因是低压缸发生膨胀受阻、缸体变形故障。通过对低压转子进行精密动平衡,减小了转子激振力,消除了振动异常故障。     

汽轮机转子表面温度测量的模拟试验研究

汽轮机转子表面温度是对其进行高温蠕变损伤分析及转子热应力、热疲劳分析的关键数据之一,为解决精确测量汽轮机转子表面温度的难题,通过理论与试验相结合研究了热电偶和光纤等接触式测量、红外辐射式非接触测量等不同方法的特点,及转子旋转、振动对红外方式测温的影响.结果表明:采用传统热电偶等接触式方式测量转子表面温度存在响应时间长、信号引出困难等固有缺陷;红外测温响应速度快,能够在一定程度上较准确地测量汽轮机转子的表面温度并且能长期对转子表面温度进行在线监测,转子的旋转及振动对红外测温系统影响很小.     

柔性转子转轴弯曲与不平衡耦合振动分析

针对某660 MW超临界汽轮机高中压转子上发生的不稳定振动问题,建立了转子弯曲与不平衡耦合动力响应有限元计算模型,并通过现场实例验证模型的准确性.结果表明:高转速运行时,汽轮机高压转子因配重面与失衡面不重合所引起的弯曲变形会导致振动的不稳定和持续爬升;动平衡试验应尽量在转子失衡面上进行;高压转子环境温度高,在外力作用下易发生蠕变,该现象在大型汽轮机高压转子上表现得更为明显.     

300MW汽轮机组几种异常振动现象及其原因分析

在现场试验研究的基础上，根据国产300MW汽轮机组的结构特点，分析了该型机组产生的几种特有的异常振动现象：低压转子支承刚度低引起的不稳定振动，轴承动态标高变化引起的1号轴承低频振动．高中压转子振动爬升。汽缸中心位置动态偏移引起的摩擦振动，某一特定流量指令下的高压转子不稳定振动。本文并分析了300MW汽轮机组产生异常振动的原因。     

汽轮机组高背压供热改造轴系振动特性分析

以国产200MW汽轮机组高背压改造项目轴系为研究目标,细致分析了该类型轴系的结构特点,并基于双转子互换等问题,提出了基于应变能法的轴系离散化方法,建立了更为精确的动力学模型。考虑三支点支承轴系的特殊性,给出适合这类轴系的找中设计理念和方法及计算结果,并进行了对比分析。在此基础上,结合双转子互换情况下高背压改造对低压转子的影响,研究了两组轴系的振动固有特性和响应特性,对各阶临界转速、模态振型、振动幅值、涡动轨迹、轴系变形及轴系稳定性问题进行了全方位研究,深入挖掘200MW汽轮机组高背压改造前后的轴系动力学行为。     

汽轮发电机组高中压转子多因素耦合振动故障的研究

统计分析了10年来30台次的大型汽轮发电机组高中压转子振动故障的实例,对大型机组高中压转子振动故障进行了占比统计,同时分析了引起机组高中压转子振动故障的主要原因,进一步论证了大型机组高中压转子多因素耦合振动故障发生的特征,结合工程实例论证高中压转子多因素耦合振动的处理方法,为大型汽轮机高中压转子多因素耦合振动处理积累经验。     

超临界空冷660MW汽轮机组不稳定振动原因分析与处理

针对某厂一台超临界空冷660MW汽轮机组高中压转子过临界振动逐渐爬升的问题,详细介绍了振动特征,确定了造成振动异常的原因是转子存在较大残余内应力,应力释放使得高中压转子发生永久性弯曲,对转子采取切削加工和高速动平衡的处理方案,消除了转子弯曲和异常振动。     

135MW汽轮机高中压弯曲转子的减振治理

通过对某台135MW汽轮机高压-中压联合转子轴弯曲测量检查,结合转子振动响应分析,采用在高速动平衡机上进行转子平衡与测量轴振动检验技术措施,降低了轴振动幅值,达到运行合格的要求.