百万机组可倾瓦油膜涡动故障分析和处理

某国产百万汽轮发电机组在调试启动中发生强烈的低频油膜涡动故障,油膜涡动发生在中压3、4号可倾瓦轴承。通过对振动特征和安装数据的分析,判断机组增加顶轴油管等因素导致轴承自位能力和稳定性降低是引起油膜涡动的主要原因。通过修改顶轴油管道布置,并对4号轴承标高和顶隙进行调整,消除了机组油膜涡动故障。     

基于HHT的旋转机械油膜涡动和油膜振荡故障特征分析

将一种新的非平稳信号处理方法,即Hilbert-Huang (HHT)变换方法用于油膜涡动和油膜振荡的检测和时频分析。该方法先用经验模态分解(empirical mode decompo- sition,EMD)提取信号的固有模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量,再对IMF作Hilbert变换求瞬时频率和幅值。该方法在早期油膜涡动中能够更加清晰地发现涡动二分频的存在,放大了涡动的故障特征,为早期故障诊断提供了方便。HHT时频分析能够定量刻画转子系统油膜涡动故障的快速发展过程,能够准确检测出油膜涡动故障产生的时间、频率和幅值信息,为故障诊断提供了时间方面的准确信息。试验数据分析验证了该方法的有效性。     

汽动给水泵油膜振荡故障分析与处理

某电厂200 MW汽轮机组的汽动给水泵组在运行中多次出现振动突增并导致跳闸,通过对故障进行分析诊断确认为油膜涡动引发油膜振荡所致,并在多次治理与现场试验中最终找到故障根源为基础的不均沉降,通过采用减小轴承顶部间隙的方法将故障成功消除。     

汽轮机轴承动力特性三维流固耦合分析模型

为了研究汽轮机转子-轴承系统非线性动力特性，从三维流体方程出发，建立了考虑轴承与转子之间耦合作用的有限元分析模型。分析指出轴承流场由轴颈旋转和振动决定；当轴颈位置固定时，流场是转速和振动的线性函数：线性函数的系数是轴颈位置的非线性函数：文中进一步对转子-轴承系统动力特性进行了分析。指出油膜压力振荡幅值随轴颈振幅的增大而非线性增大。应用该模型比较好地模拟了两种不同情况下油膜失稳故障的发生与发展过程。     

推力轴承对汽轮机径向振动的耦合分析

为了研究推力轴承对汽轮机径向振动的耦合影响,本文分析了推力盘在推力轴承中的运动机理,指出推力盘过大的锥形涡动将改变推力轴承中油膜厚度的分布,使得各推力瓦块作用在推力盘上的力不再均衡,并合成了一个动反力和动反力矩。受此影响,支撑转子的径向轴承在水平方向上的油膜合力不再为0,且垂直方向上的油膜合力也随之发生变化,进而改变了汽轮机径向振动的动态特性。结合现场工程实例对相关理论分析进行验证,并指出推力轴承对汽轮机径向振动的耦合特征主要表现为超低频的振动跳变,且跳变幅度受轴向推力的大小影响明显。     

给水泵汽轮机常见典型振动故障分析与诊断

分析了给水泵汽轮机初始动不平衡、转子叶片脱落、动静摩擦、轴承乌金损坏、转子临时热弯曲以及油膜振荡等典型振动故障案例。结合给水泵汽轮机的特点,以实际工作中遇到的振动问题为例,通过分析上述几种振动故障发生的主要原因、表现出的主要特征,提出相应的处理措施,为给水泵汽轮机在运行中可能遇到的绝大多数振动故障的识别、诊断以及处理提供参考,具有一定的实际工程参考价值。     

油膜力和电磁力作用下发电机组非线性动力学模型及稳定性研究

针对汽轮发动机励磁绕组匝间短路会导致机组的振动加剧的现象,建立了油膜力和电磁力耦合的发电机组非线性振动响应求解模型及动态稳定性分析方法。模型中发展了一种改进打靶法的不平衡电磁力激励的滑动轴承支承的汽轮机转子系统周期解计算方法,并提出了考察不平衡激励周期解稳定程度的系统阻尼指标。通过对某型300 MW机组受非线性油膜力和电磁力耦合下的振动特性计算,分析了一类故障模式下的振动响应特性及其失稳程度。研究结果表明,在汽轮发动机励磁绕组匝间短路可能导致激发接近于系统一阶临界转速的低频涡动失稳现象;这将为由振动检测直接预知励磁绕组匝间短路故障提供技术支持和理论基础。     

9F燃气机组油膜涡动和油膜振荡的诊断及处理

对国内首台GE公司生产的9F单轴燃机发生在可倾瓦轴承上异常振动进行了介绍、分析和诊断。给出了引起汽机高中压转子油膜涡动和油膜振荡的定性原因分析，提出了增大油孔、减少轴承宽度等处理措施，振动故障得到治理。     

汽轮机转子动力特性的多因素分析及稳定性预测

针对汽流激振对汽轮机转子动力特性和稳定性的影响,文中应用动网格建立三维转子涡动模型,通过正交试验完成汽流激振下转子动力特性的多因素分析,得到影响动力系数的显著因素。利用频率涡动比和有效阻尼研究了显著因素对转子稳定性的影响规律。结果表明:涡动转子表面压力波动剧烈,汽流激振力呈非线性变化;涡动速度、自转速度、涡动半径、压比以及交互作用对转子动力特性均有一定的影响,其中涡动半径、涡动速度和压比对转子动力系数有较大的影响,而自转速度的影响较小;当涡动速度在1500~3000r/min之间,转子失稳的可能性增加。若涡动半径增加,控制涡动速度会抑制大幅低周涡动,可避免转子失稳。     

基于热传递理论的转子失稳故障诊断与处理

汽轮机支撑轴承温度与静态载荷分布具有较强的相关性,基于热传递理论,分析了汽轮机支撑轴承温升的机理,并通过几起汽轮机转子失稳的案例分析与治理,表明以汽轮机支撑轴承金属温度为参考依据,可以准确识别由于静态载荷过轻导致的转子失稳故障,对于机组的检修具有非常重要的指导价值。     

汽轮机转子挠曲对可倾瓦轴承油膜特性的影响

针对大跨度汽轮机转子在运行中转子挠曲变化引起轴颈油膜振荡的问题,笔者建立了线支撑四瓦块可倾瓦滑动轴承油膜模型,分析了汽轮机运行中转子挠曲变化对线支撑可倾瓦轴承油膜特性的影响,得到了挠曲变化下油膜温度和油膜压力的变化规律.通过数值模拟计算,结果表明,随着汽轮机轴挠曲转角的逐渐增大,轴承油膜压力极值向轴颈内侧偏移,使油膜温度分布不均匀,造成油膜破裂,影响汽轮机组安全经济运行。     

轴承振动对油膜涡动的影响分析与试验

为了研究轴承振动对油膜涡动的耦合影响,分析了轴承振动的运动机理,建立了轴承振动对油膜涡动影响的动力学方程,指出轴承振动将改变润滑油膜的边界条件,对润滑流场产生扰动,这一方面可能加剧油膜涡动,产生明显的半频振动波动;另一方面还可能改变油膜厚度,使油膜刚度发生变化,引起基频振动波动。随后在现场实际机组上进行了验证试验,结果表明：小型、轻载轴承振动对油膜涡动影响明显,会激发剧烈的基频和半频振动波动;但大型、重载轴承振动对油膜涡动的影响不大,只会引发一定程度的基频振动波动。     

大型汽轮发电机组油膜失稳故障研究与分析

汽轮发电机组油膜失稳是现场常见的振动故障,一旦发生将产生严重的后果。通过分析油膜失稳故障案例,总结故障发生的主要原因有外界扰动过大、轴承标高不当、轴承间隙不适、轴承型式不当和润滑油温过低,分析了低频振动频率、振幅变化与运行参数关系及其他相关特征,给出故障处理措施。根据分析结果,提出了油膜失稳故障诊断的依据和预防油膜失稳故障的措施,为汽轮发电机组安全运行提供技术参考与借鉴。     

汽轮发电机组异常振动分析及处理

对某汽轮发电机组异常振动原因进行了分析,认为其主要是因油膜振荡、动静摩擦和电气故障所致.对此,通过调整汽轮机转子中心、轴承参数、轴承标高和发电机气隙后,使该机组振动故障得以消除.此外,在机组轴承稳定性较差的情况下,外界扰动易激发油膜振荡故障的发生,因此在消除油膜振荡时,应同时考虑减少外界扰动和提高轴承稳定性.     

数学机械化在转子动力学研究中的应用初探

以转子－轴承系统中短轴承的转子涡动、计及陀螺力矩的两圆盘转子的临界转速及Muszynska单盘转子的稳定性分析为研究对象,对吴消去法在转子动力学研究中的应用做了初步探索。将吴消去法的特征列思想和Maple软件的符号计算功能相结合,实现了对短轴承涡动参数的解析计算及对两圆盘转子临界转速、Muszynska单盘转子稳定性的解析分析。     

转子不平衡现象的分析

简述了转子不平衡的原因和不平衡振动的特征,以及对汽轮机转子、轴承箱振动、转子应力和动、静摩擦的影响;分析了出现转子不平衡的其他原因,是由测振探头的工作表面问题、电气噪声、转子裂纹和弯曲等造成的;指出转子动平衡是消除转子不平衡的主要方法。     

可倾瓦轴承油膜涡动和振荡现象的诊断与处理

对1台1 000MW汽轮机组在调试运行期间可倾瓦轴承上发生的非稳态振动进行分析,从振动特征上判明了可倾瓦轴承上出现的油膜涡动和振荡是振动增大的主要原因,通过增加顶轴油管长度和转弯半径等措施消除了振动。     

汽轮发电机组轴承油膜劣化故障研究及工程实践

分析了汽轮发电机组轴承油膜劣化后对轴系动特性和静特性参数的影响,提出了汽轮发电机组轴承油膜劣化故障的原因和特征,并介绍了各种油膜故障的实际工程案例。轴承温度、轴振动和顶轴油压力表示数是油膜状态的直接反映,可以利用这些参数对油膜故障进行诊断。     

汽轮发电机组转子油膜涡动原因分析

对太原刚玉东山热电有限公司C12 - 35 / 5型汽轮机的非正常振动现象进行分析研究 ,发现运行中转子的油膜涡动引起的不平衡是振动的主要原因 ,并提出了解决办法     

谐波窗分解样本熵与灰色关联度在转子故障识别中的应用

针对实测转子振动信号的非平稳特性和在现实条件中难以获得大量典型故障样本的问题,提出一种基于谐波窗分解(harmonic window decomposition,HWD)、样本熵与灰色关联度相结合的故障识别方法。首先,为了降低噪声的影响,引入循环统计学的思想对传统形态滤波方法进行改进,定义了顺序形态滤波器,并结合实际选用最简单的直线结构元素,对实测转子振动信号进行顺序形态滤波降噪预处理。然后,采用不分层分析的HWD来提取包含转子典型故障信息的6个特征频带,运用非线性动力学参数样本熵作为特征,计算转子正常、不平衡、不对中、油膜涡动、油膜振荡等5种工况的样本熵。最后,由于灰色关联度分析对小样本模式识别具有良好的分类效果,以特征频带的样本熵为元素构造特征向量,通过计算不同振动信号的灰色关联度来判断转子的工作状态和故障类型。试验分析结果表明,所提的方法能够有效地应用于转子系统的故障诊断。