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转子系统不平衡响应传递规律研究

范雷雷  
【摘要】: 振动是影响汽轮发电机组安全稳定运行的关键因素之一。不平衡是最常见的振动故障,约占故障总量的80%以上。如何减少开机次数,提高动平衡效率一直是人们研究热点。由于不平衡故障的高发性及复杂性,转子系统不平衡响应特性也是目前转子动力学领域广泛研究的课题之一。 本文针对存在质量偏心的Jeffcott转子,分析了不平衡引起振动的机理。并介绍了轴系和支撑系统的模化方法,运用Riccati传递矩阵法建立计算模型,求解不平衡响应。在Riccati传递矩阵法建立的计算模型基础上,本文用Matlab编制了计算不平衡响应的程序,利用开发的程序,我们对200MW汽轮发电机组的高压转子不平衡响应特性进行了计算分析,得出了一些有益的结论。   我们针对在现场动平衡工作中发现的几起异常现象,建立了转子模型,对异常现象进行了计算分析。分析结果表明:转子两端支撑刚度不对称引起了这些异常现象。在支撑刚度不对称情况下,在转子上加对称不平衡量,不仅激发一阶分量,同时还激发出明显的二阶分量,同样,加反对称不平衡量,不仅激发二阶分量,同时还激发出明显的一阶分量,转子不平衡响应发生了变化。这一结论对动平衡工作中现场确定加重方式、判断不平衡位置、选择加重面,具有非常重要的工程应用价值。 在动平衡工作中我们发现,在大多数情况下,根据垂直振动信号和水平振动信号找出的振动高点位置不同,有时甚至相差很大,而相位是动平衡工作中寻找振动高点的主要依据,这给准确寻找振动高点,提高动平衡效率带来很大的困难。我们对这现象进行了理论分析和计算,认为轴承垂直和水平方向动力特性差异是造成这种现象的主要原因。最后通过试验对转子系统不平衡响应特性进行分析研究。  


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