汽轮发电机组轴系扭振冲击和共振响应的主动控制

在多级阶梯轴系扭振弹性波解析分析的基础上 ,建立了一般转子轴系扭振主动控制的理论模型 ,提出了一种适合工程应用的转子轴系扭振主动控制方法 ,并以总扭振能最小为控制目标 ,对一台 30 0 MW汽轮发电机组轴系在多种激励下的扭振响应及其主动控制特性进行了计算机模拟 ,还利用扭振模拟实验台对轴系出现共振时的扭振稳态响应及其主动减振效果进行了考核     

核电汽轮机组扭振在线监测装置的设计与应用

针对核电汽轮发电机组轴系的扭振问题及核电安全性需求,设计并研制应用于核电半速机的轴系扭振在线监测装置。该装置可以在线监测汽轮机组轴系扭振相关的参数,实时分析轴系的扭振状态。故障分析过程中,根据扰动力矩的形式分别采用模态叠加法和逐步积分法,对多个危险截面进行响应分析,在线评价轴系的扭转疲劳安全性。通过对扭振在线监测、分析过程涉及的理论、方法和技术的整合,形成一套扭振监测与分析技术解决方案。阐述该装置的关键技术原理与工程化设计流程,完成从理论框架到工程技术的转化,并在国内核电汽轮发电机组投入使用。     

新型动力旋转机械扭振监测系统

介绍清华大学热能工程系动力机械与工程研究所研制的新型动力旋转机械扭振监测系统,主要用于大型汽轮发电机组及重型车辆动力轴系扭振的监测.该系统主要基于脉冲时序计数原理,通过齿盘和非接触式传感器采集扭振信号,并利用大规模可编程器件,结合跟踪滤波和峰值检测技术,配合PC机进行扭振监测处理.该系统性价比和分辨率较高,精度可达0.01度.     

增量传递矩阵法及其在轴系弯扭耦合振动中的应用

将逐步积分法的思想与传统矩阵法相结合，提出了增量传递矩阵方法，使之能求解具有非线性力系统动力响应。基于多段集中质量模型和增量传递矩阵法，并结合Riccati法，建立了汽轮发电机组轴系弯扭耦合振动瞬态响应求解模型。利用该方法，针对某200MW汽轮发电机组三相短路重合闸故障，进行了机组弯扭耦合振动响应特性研究，分析表明：弯振和扭振幅值变化与电网短路及重合闸时刻紧密相关，重合闸所带来的冲击比电网短路时刻更大；故障主要激发出扭振的前三阶固有频率来，弯振除工频主分量外，前几阶固有频率也被激发出来。在短路后至重合闸前的这一时间段内，扭矩主要含有工频及各阶固有频率成分，而在重合闸后的时间段内，扭矩各阶固有频率成分仍存在，但工频成分消失。     

57000吨散货船轴系扭振实测分析与改进设计

本文应用非接触式扭振测试系统对一条57000t散货船轴系扭振进行测量,测试结果表明：其扭振特性未达到预定要求,轴系扭振最大危险截面出现在中间轴。于是分别提出改变中间轴和桨轴长度以及增加中间轴直径两种改进设计方案,并对改进后的船舶轴系进行了测试,分析得出两种改进方案对临界转速、扭振应力、扭振应力裕度及其转速禁区的影响,结论是增加中间轴直径方案更优。该结果对于57000t型散货船轴系设计及后续船舶的建造具有较高的参考价值。     

混合动力挖掘机轴系扭振的主动控制仿真

为研究混合动力挖掘机轴系扭振并尽可能消除其影响,分析动力轴系扭振的原因,提出对轴系主动控制的方法。在三自由度系统Lagrange函数和耗散函数中引入电动机的气隙磁场能,得到动力轴系和异步电机的机电耦合数学模型,建立基于AME Sim-Simulink的多动力源复杂轴系扭振仿真模型;以电机转矩为控制变量,以液压泵负载为干扰量,以扭振最小为控制目标,应用2阶模糊PID控制分别对阶跃负载和6 t混合动力挖掘机实际工况负载进行仿真计算。通过分别对比控制前后轴系转动速度、扭振情况以及扭转角大小,可以看到采用主动控制方式可以使轴系转动速度密切跟踪给定转速曲线,同时显著减小轴系扭转振动,降低扭转角的波动,快速达到稳定状态,结果表明通过模糊PID进行主动控制可以有效地改善混合动力系统轴系扭振情况。     

57 000 t散货船轴系扭振实测分析与改进设计

应用非接触式扭振测试系统对一条5 7000 t散货船轴系扭振进行测量,测试结果表明：其扭振特性未达到预定要求,轴系扭振最大危险截面出现在中间轴。于是分别提出改变中间轴和桨轴长度以及增加中间轴直径两种改进设计方案,并对改进后的船舶轴系进行测试,分析得出两种改进方案对临界转速、扭振应力、扭振应力裕度及其转速禁区的影响,结论是增加中间轴直径方案更优。该结果对于5 7000 t型散货船轴系设计及后续船舶的建造具有较高的参考价值。     

适当调高标高,改善励磁机前轴瓦工况机理分析

焦作电厂200 MW汽轮发电机组运行中,励磁机前轴瓦经常出现振动大,上瓦乌金损坏现象.通过适当抬高8#轴瓦标高,这一现象得以基本消除.作者结合该瓦和励磁机结构特点、运行特征、轴系中所处位置等多方面进行分析,对采用适当调高标高改善该瓦工况的合理性,并寻求了理论依据.在300MW汽轮发电机组上大胆推广使用这一方法,也取得了良好的效果.     

螺旋桨推进轴系摩擦自激扭转振动研究

螺旋桨推进轴系中,转子扭转振动和轴颈-轴承非线性摩擦的耦合可诱发自激振动。为研究轴系摩擦自激扭振的形成机制和基本规律,采用速度依赖型的Stribeck摩擦模型描述轴承-轴颈的动摩擦特性,通过拉格朗日方程和主振型叠加法建立了推进轴系摩擦自激扭振的非线性动力学模型。其后利用多尺度法分析了自激扭振发生的临界参数条件和基本规律,运用数值积分方法进行了动力学响应计算,并研究了主要物理参数对轴系摩擦自激扭振产生条件的影响。研究方法和结果可为推进轴系系统设计提供必要的理论参考。     

联轴器扭转刚度对潜油电泵细长串联轴系扭振特性的影响研究

为解决在满负荷、长周期运行工况下潜油电泵下保护器轴易断裂的问题,以潜油电泵细长串联轴系为研究对象,分析联轴器扭转刚度对细长串联轴系扭振特性的影响.采用DyRoBeS软件构建细长串联轴系扭振模型,分析轴系扭振特性,结合扭转振型与模态扭应力分布,确定轴系下保护器轴退刀槽为危险截面,研究联轴器扭转刚度与该危险截面扭应力的关系...     

摆盘发动机轴系扭转振动研究

本文根据摆盘发动机的特点建立了这种发动机轴系扭振模型.以4BE65双摆盘对置活塞二冲程柴油机为例进行了自由振动和强迫振动计算,并在样机上进行了扭振测量.在计算和试验的基础上对摆盘发动机轴系扭振特性进行了初步探讨.     

橡胶弹性联轴节的扭转刚度分段计算模型及应用

一、前言在船舶轴系中推力轴承前，常用弹性联轴节把主动轴和从动轴连接起来，传递扭矩。当船型和主机已选定（包括飞轮规格）的情况下，采用弹性联轴节调整轴系的自振频率，衰减振动的传递，降低扭振的振幅，使柴油机在工作转速范围内不会出现危险的共振转速，这是避免和消除轴系扭振的重要措施之一。同时高弹性联轴节还可用来补偿轴系安装对中和安装后由船体变形而产生的误差，保证动力推进装置的正常运转。此外，弹性连接还具有良好的隔振、隔音和防冲击等效果。因此弹性联轴节在船舶动力装置轴系，齿轮减速装置和柴油发电机组中，都得到…     

分支轴系扭振的子结构分析方法研究

针对分支轴系结构,提出了一种按齿轮啮合形式分级划分子结构并逐级综合的方法来获取整个系统的扭振固有特性,并且采用这种方法分析了650轧机主传动系统分支结构的扭振固有特性。与其他方法计算结果的比较,表明了本文子结构分级划分与逐级综合方法的可行性。这种子结构分级划分、逐级综合分析原理,扩展了子结构模态综合法在分支轴系扭振问题上的应用范围,有效求解了复杂系统问题,为解决分支轴系结构扭振问题提供了一种良好思路。     

轴系半频扭转共振现象的实验研究

本文介绍了在进行轴系扭振特征实验研究时所发现的一种新现象─—半频扭转共振。它是指当轴系的转动频率达到一阶扭振固有频率两倍附近时，轴系将发生频率正好为转动频率一半的扭转共振。     

110MW汽轮发电机组轴系转子不平衡故障的诊断及治理技术

根据振型分离方法和模态理论的基本思想,对检修后的捷克110 MW汽轮发电机组转子不平衡故障进行了诊断.在工作转速下对轴系各轴承进行实测和分析诊断,得出发电机转子7#瓦振动超标的主要原因是转子存在较大的二阶不平衡分量的激振力,并且在转子激振力作用下发电机轴承座刚度降低,轴承座基础产生差别振动,导致7#瓦垂直振动和轴向振动超过振动标准数倍.这种诊断方法在故障诊断和轴系动平衡领域有着良好的工程应用前景.     

基于频响函数法的曲轴轴系扭振分析与控制

基于原点频响函数法对曲轴轴系匹配三种不同TVD时的扭振进行计算,可以快速预测TVD减振效果。首先引入扭转减振器减振原理;其次介绍集总参数有限元法计算扭振的方法;然后通过扭转模态识别曲轴轴系的模态频率,通过频响函数结果判别曲轴轴系在单位激励力矩作用下扭振幅值的大小;最后,试验测试曲轴安装TVD位置处的扭振加速度,并和仿真进行对比。结果发现,频响函数法计算的扭振幅值曲线和测试结果趋势相同,且对这三种TVD降低车内噪声的效果进行了比较。     

诊断内燃机各缸作功均匀性的曲轴简谐扭振反算法

简要介绍了各种诊断内燃机各缸作功均匀性的方法及其局限性；依据内燃机动力学的基本理论，提出了一种利用轴系一个惯量的扭振信号多谐次分量反算内燃机各缸作功均匀性的新方法；详细推导和说明了该方法的基本原理；以某6L240柴油机为对象，进行了选用3个谐次的扭振简谐分量准确反算出各缸作功均匀性的仿真研究。理论分析和仿真研究表明．新方法只需以各缸停缸实验得到的扭振幅频特性参数为基础，利用一个惯量的扭振信号多谐次分量就可反算出内燃机各缸平均有效压力。方法简便准确，既不依靠轴系结构参数等较难获得的先验知识，又适用于内燃机轴系存在扭振的情况。     

内燃机轴系扭振主动控制系统研究

本文从理论上探讨了轴系扭振主动控制的多种形式，构造了以内燃机转速为参考输入的频域状态观测器，导出了满足控制目标最优的必要条件及相应的控制律，提出了一种新的主动控制扭振减振器的结构设计和工作原理，并在实际内燃机曲轴轴系上进行了实验，取得了优良的减振效果。     

船舶轴系扭振计算中几个公式的修正

对船舶轴系扭振计算中最为主要的公式，平均指示压力、气体力所产生的干扰力矩、外阻尼等进行探讨和修正，经过实例计算与实际测量证明，完善了船舶轴系扭振计算，提高扭振计算的精度。其中，平均指示压力是计算简谐系数时的惟一参数，气体力所产生的干扰力矩是影响合成简谐系数计算的重要影响因素，外阻尼是计算动力放大系数的主要参数。     

长江船舶消减轴系扭振的实践

长江船舶曾发生几起较大的轴系扭振,导致一些船舶不能如期出厂、造成减速齿轮拆损、断轴等事故.在解决这些问题的过程中,我们研制了园筒型橡胶联轴节、双刚度联轴节,用以调正频率,避开轴系扭共振,缓和齿轮冲击.并采用中间轴装硅油减振器的措施,消减曲轴扭振.