转子系统

摘要： 旋转机械在运转过程中会在同频或倍频的扰动下产生转子振动,而电磁轴承具有刚度、阻尼可调的优势,能为抑制转子振动提供一种研究思路。以电磁轴承-转子系统为研究对象,验证了PID控制参数与等效刚度之间的关系,并分析控制参数对等效刚度的影响;将电磁轴承支承下刚性转子、柔性转子模型结合有限元分析软件进行对比分析,研究等效刚度对转子系统模态的影响;研究了电磁轴承支承下的振动传递特性,基于电磁轴承-柔性转子模型计算了力传递率,利用有限元软件通过谐响应分析计算了加速度响应,分析结果表明可以通过调节电磁轴承刚度,改变固有频率以减小振动。

摘要： 为了主动控制径向滑动轴承转子系统的振动性能,提出了调节径向滑动轴承可倾轴瓦的径向位移及周向角度的方法来实现主动控制,开展主动控制可倾瓦轴承-转子系统动态性能理论仿真研究,以掌握该主动控制方法对轴承转子系统振动特性的影响规律。建立了不同径向位移和周向角度的可倾瓦轴承静动特性以及转子系统轴心轨迹理论计算方法,在控制不同可倾瓦径向位移及周向角度的情况下分析轴承的静动态性能,并对其轴心轨迹进行分析。理论研究结果表明,增加对轴瓦径向位移和周向角度的控制量可以有效减小转子轴颈振幅,提高轴承-转子系统的运行稳定性,为可倾瓦轴承-转子系统实现主动控制奠定了理论基础。

摘要： 压缩机是工业领域的一类重要生产设备,运行过程中存在诸多的不稳定因素,如转子系统振动、轴承结合不良、元件滑落等。以压缩机中的转子振动故障为研究对象,用数据挖掘中的可辨识矩阵方法进行属性约简,用C4.5方法进行分类,得到故障诊断规则,通过诊断规则可以预测压缩机故障的发生。

摘要： 为了研究螺栓连接结构对航空发动机转子系统动力特性的影响,将改进薄层单元法应用到正常工作的转子系统的螺栓连接结构中,该方法能够充分考虑对接面之间应力分布不均的特点,并且薄层单元材料参数无需试验数据修正。首先,简述了改进薄层单元法的基本原理;其次,将该方法应用到简化的转子系统中,研究了螺栓预紧力对转子系统固有特性、临界转速和不平衡响应的影响规律。结果表明:在转子系统螺栓连接结构应用改进薄层单元法时,转子系统是周期对称结构,系统的临界转速特性需要在旋转坐标系下进行求解;随着螺栓预紧力的增加,转子系统的各阶固有频率、各阶临界转速和不平衡响应均增大,但增大的量几乎可以忽略,这与螺栓预紧力对静子系统的影响规律完全不同。因此,当转子系统正常工作时,可以将转子系统中的螺栓连接结构等效为刚性连接。

摘要： 以滚动轴承支撑下的不平衡转子系统为研究对象,运用变步长Runge-Kutta法进行数值积分获取转子系统的动力学响应。根据增速和减速不同工况下的分岔图、相图和Poincaré映射图分析系统共存吸引子的分岔,揭示其吸引域随系统参数变化的演变过程。结果表明:随着转速的变化,系统在发生Hopf分岔、跳跃分岔和倍化分岔时,会出现吸引子共存的现象。跳跃分岔会导致其吸引域的拓扑结构发生突变,而Hopf分岔和倍周期分岔对其吸引域的影响较小。该研究结果可为系统在不同转速下运行时提供指导,为滚动轴承-转子系统的平稳运行提供理论依据。

摘要： 针对用于航空发动机转子系统中的弹性环式支承结构刚度特性问题,开展其动刚度分析和实验测试以及其对转子系统固有特性影响分析研究.首先,建立弹性环式支承结构有限元模型,对其动刚度进行计算,并进行动刚度测试与验证,经实验所得测试结果与仿真计算的结果趋势一致,证明了对弹性环式支承结构的动刚度分析方法的有效性.然后,建立了带弹性环式支承结构的转子系统有限元模型,研究了转子系统在静刚度和动刚度条件下对临界转速的影响.结果表明,弹性环式支承结构动刚度对临界转速的影响较为明显,其中一阶临界转速降低了26%,且产生了新的共振频率,因此分析转子系统固有特性时应充分考虑支承结构的动刚度影响.

摘要： 为研究不同轴径比转子系统对航空泵功重比的影响,建立了十一柱塞航空液压泵缸体、传动轴、支撑轴承这3部分组成的转子系统。首先,建立了泵排量、流量和功率的计算模型,基于排量不变原则,设计了16组不同轴径比的航空柱塞泵转子系统,并对缸体强度进行理论校核;然后建立了转子系统的功重比计算模型;最后,通过对缸体强度有限元仿真计算和功重比理论计算,得到了重构建的不同轴径比缸体能够满足转子系统的强度要求和不同轴径比转子系统对功重比的影响规律。为后续航空液压泵的不平衡响应分析以及缸体结构优化设计提供了理论支撑。

摘要： 提出基于能量矩、EMD-SOM的智能诊断方法,首先将轴承部位原始信号EMD分解得到IMF分量,提取IMF分量的能量矩特征;将提取得到的特征作为SOM网络的输入参数进行模型训练;采用CWRU轴承振动数据进行验证,其准确率可达98%,说明了该方法可以有效地识别轴承故障,可为设备的状态监测和故障诊断提供理论依据。

摘要： 针对多台大型汽轮发电机组在振动测试过程中的不平衡导致转子反向涡动的问题,建立非对称支撑转子系统动力学模型,通过模态叠加法推导出系统对不平衡激振力的响应,分析不平衡振动矢量对转子涡动方向的影响规律,并结合3台600 MW等级汽轮发电机组轴系现场动平衡前后振动测试实例,分析了工作转速下转子发生反向涡动的原因。结果表明:即使在避开临界转速区域的工况下,各向异性支撑轴系发生多面不平衡时,只要各处不平衡的轴向位置、大小和角度满足一定关系,部分轴颈截面就会表现为反向涡动。

摘要： 超临界二氧化碳(sCO_(2))Brayton循环作为下一代能量转换技术近年来得到了广泛的关注。为了综合优化设计Brayton循环轴系的支承和冷却系统参数,基于Riccati传递矩阵,综合考虑了转子的不平衡响应,临界转速和不平衡响应在工作转速点处的导数,建立了高速轴系多目标优化模型。针对轴系的sCO_(2)气体冷却装置的刚度非线性,利用混沌映射引入了混沌区间概念,提出了一种混沌区间多目标粒子群优化算法(CIMPSO),用于解决多目标下二维非线性变量的优化问题。应用CIMPSO算法对微型超临界二氧化碳透平机转子的轴承间距,轴承座的刚度、阻尼和参振质量,和sCO_(2)气体冷却装置的刚度进行了多次综合优化计算,结果表明:优化后的模型共振幅值得到有效抑制,且临界转速点远离工作转速,体现了优化算法的鲁棒性。最后基于任意一组优化解和经验解,建立轴系的有限元模型进行仿真计算,结果表明优化解对于转子系统的设计、控制转子的振动具有一定的指导意义。

摘要： 为研究高温条件下涡扇发动机转子系统的螺纹连接预紧力变化机制,利用材料热弹性理论分析建立了螺纹连接模型,并根据轴向变形协调关系得到预紧力随温度变化的函数关系.使用参数化方法建立了转子系统螺纹连接的三维有限元模型,开展了不同初始预紧力下的螺纹预紧力仿真分析.理论分析及有限元仿真分析结果均表明,在高温下螺纹初始预紧力分阶段变化,先增大后减少;解析解和有限元解十分接近,说明使用该解析模型来预测转子系统螺纹连接预紧力的温度特性变化是合理的.

摘要： 以盘轴松动故障转子系统为研究对象,通过力学建模仿真研究轴承松动故障转子系统的振动特性.采用考虑微观表面形貌的盘轴接触模型,通过数值仿真和实验对建立的故障转子系统的运动方程的结果进行验证.结果表明:转盘的频谱图中含有转盘转动频率和转轴转动频率,并未发现盘轴碰撞频率;当盘轴同速运转时,碰撞频率主要由一倍频组成,同时高倍频极其微小;当盘轴转速相近时,转盘出现拍振状况,同时盘轴位移差波形中也出现类似的拍振情况,碰撞频率主要由低倍频组成,同时高倍频极其微弱;当盘轴转速相差较大时,频率主要由一倍频组成,高倍频和低倍频较少.随着转盘相对转速的减少,转盘运动轨迹发生了不同的变化.

摘要： 文章首先建立了涡轮增压器叶轮内部流场分析模型以及转子系统的有限元分析模型,进而应用Workbench将上述两模型连接起来建立了涡轮增压器转子系统流固耦合分析平台,然后利用此平台分别对考虑和不考虑流场作用的涡轮增压器转子系统模态进行计算,对比分析了压气机和涡轮流场压力载荷各自对转子模态振型及频率的影响.研究表明,预应力对低阶模态影响较大,对较高阶模态频率几乎没有影响,且压气机叶轮流场比涡轮叶轮流场对固有频率的影响较大.

摘要： 主要内容:转子轴承系统是重大装备的核心支撑零部件,被誉为重大装备的心脏.《中国制造2025》战略优先支持的航空航天装备、高档数控机床等多个领域中,高性能轴承-转子技术都是其发展的基础.特别是随着智能制造业发展需求,滚动轴承-转子作为重大装备的关节及承力部件,其智能化对提高装备性能、保证装备安全至关重要.2017年度研究团队围绕轴承-转子系统动力学研究方向,提出了一系列工程软件、智能监测技术与装置.上述软件和装置在洛阳轴研科技、秦川机床、昆明机床等多家企业10余款主轴产品设计与监测中得到了广泛应用.

摘要： 在具有扭振的Jeffcott转子有限元模型的基础之上,建立具有开斜裂纹的转子系统动力学模型,并对比分析当裂纹倾角和裂纹深度发生变化时,具有开斜裂纹转子系统频谱的变化特征.仿真结果表明,各倍频分量的响应幅值会随着裂纹深度比的增加而有所增大,但2x、3x、4x等多倍频分量的增长幅度稍大于1x倍频分量;裂纹倾角的增大会引起2x、3x、4x等多倍频分量的幅值变大,而1x倍频分量的幅值几乎不变.

摘要： 本文用转子动力学分析软件DYNAMICS计算了两种不同结构的透平膨胀机转子系统的临界转速,并与ANSYS计算结果和实验数据进行了对比.ANSYS与DYNAMICS对两种材质(铍青铜、不锈钢)双层鼓泡箔片动压轴承支撑的Φ1=25mm双盘转子系统前4阶临界转速计算结果差异较大,随转速提高差异较低,5、6两阶临界转速计算结果差异小于1％,DYNAMICS对临界转速计算结果与转子非同步涡动振动频率实验值基本吻合.ANSYS与DYNAMICS对小孔供气静压轴承支撑的Φ2=17mm单盘转子系统各阶临界转速差异均小于2％,DYNAMICS对临界转速计算结果略大于实验结果.ANSYS计算Φ1=25mm双盘转子系统耗时分别为109s和105s,计算Φ2=17mm单盘转子系统耗时约70s,DYNAMICS计算耗时均小于1s.通过对两种结构转子系统的计算对比,表明DYNAMICS计算准确度高,运算速度快,适用于多种转子、轴承系统.

摘要： 裂纹故障在转子系统中时有发生,对系统稳定性存在极大影响.已有文献多从频谱角度对裂纹故障进行研究.根据此研究现状,建立油膜支承下的裂纹转子模型,基于轴心轨迹形态的对比分析,提出一种初步诊断转子-轴承系统裂纹故障的方法.对转子-轴承系统的轴心轨迹形态进行分析,结果表明:在油膜支承下的裂纹转子系统中,1/2临界转速附近的轴心轨迹随转速变化而发生规律演变,内环随转速旋转一定角度.而在油膜支承下的正常转子系统中,相应转速下的轴心轨迹与前者存在显著差别.同时通过分岔图对转子系统的动力学行为进行了研究.油膜支承下的转子系统轴心轨迹形态的规律变化为裂纹故障的初步诊断提供了简便清晰的方法.

摘要： 以呼吸型斜裂纹转子作为研究对象,引入非线性输出频率响应函数(NOFRF)方法对转子的斜裂纹故障进行诊断.根据非线性输出频率响应函数理论及辨识算法求出系统不同阶次的NOFRF值,并对斜裂纹转子在不同倾角时的NOFRF值进行分析.实验结果表明,系统的非线性特性会随着裂纹倾角的增大而变强,可根据系统的NOFRF值对裂纹的不同倾角比较敏感这一特征实现对转子系统中的斜裂纹故障进行有效监测.

摘要： 为了抑制电磁轴承-转子系统的不平衡振动,提高旋转精度,提出一种采用电磁轴承的转子振动姿态解耦的不平衡补偿控制方法.首先通过振动识别获取转子的质心轴向位置,然后根据质心位置对转子振动姿态进行平动和锥动解耦,并以自适应迭代搜索的方式通过电磁轴承产生精确的补偿力和补偿力偶.算法能对转子振动的平动和锥动实现独立控制.在控制性能测试的实验中,对控制前后的振动信号进行了时域和频域分析.实验结果表明该方法对不平衡振动的抑制效果是显著的.

摘要： 研究了临界转速附近的主动磁悬浮轴承转子系统的控制问题.建立磁悬浮轴承转子系统的数学模型,通过梯度下降法实时辨识系统的特征参量,设计了基于特征模型的全系数自适应控制器,利用MATLAB软件对系统进行了仿真分析,并通过系高速旋转试验进行验证.结果表明在基于特征模型的全系数自适应控制器控制下,系统能稳定悬浮,并平稳越过前二阶弯曲临界转速,具有较强的稳定性与鲁棒性.

摘要： 本发明提供了一种旋变转子窜动在线检测方法及系统，用于进行电机系统的旋变转子窜动检测，包括：获取电机系统的扭矩请求，并判断所述扭矩请求是否为0Nm；当所述扭矩请求为0Nm时，判断d轴电压的绝对值是否大于第一阈值，如是，则进行数据记录，并进一步判断所述d轴电压的绝对值是否大于第二阈值，如是，则执行第一动作，否则执行第二动作。本发明的方法及系统不需要添加影响电机控制的额外逻辑，执行时也更加容易发现窜动。同时，大幅地提高了检测覆盖率，可实现产品整个生命周期不间断运行监测。不仅能够检测出是否出现窜动，还实现了对旋变转子窜动幅度的定量分析，进而采取不同的操作，更好地进行电机的维护及调整。

摘要： 本发明涉及用于调节定子的方法和螺杆泵的定子‑转子系统(10)，包括具有转子螺杆的转子和具有内螺纹的定子(3)。定子包括支撑元件(5)和弹性体部分(4)。支撑元件(5)在部分区域内完全围绕弹性体部分(4)。根据本发明，定子‑转子系统包括用于调节定子(3)的调节机构(12)，其包括布置在定子‑转子系统上的两个调节元件(13，14)，两个调节元件相对于彼此是距离可变的。在第一工作位置，两个调节元件(13，14)彼此相距第一距离。在第二工作位置，两个调节元件彼此相距不等于第一距离的第二距离。在第二工作位置，定子(3)的弹性体部分(4)的横截面和长度相比于在第一工作位置的弹性体部分的横截面和长度发生变化。

摘要： 一种生成用于确定同轴转子系统的转子叶片轮廓的一组参数中的相应参数的一组值的方法和系统。该方法包括基于同轴转子系统的期望性能建立(302)同轴转子系统的上转子(102，602)与下转子(104，604)的相应期望推力的比率，并且基于同轴转子系统的上转子与下转子之间的转矩平衡条件根据期望推力比率来确定该组参数的该组值。

摘要： 本发明涉及用于调节定子的方法和螺杆泵的定子‑转子系统(10)，包括具有转子螺杆的转子和具有内螺纹的定子(3)。定子包括支撑元件(5)和弹性体部分(4)。支撑元件(5)在部分区域内完全围绕弹性体部分(4)。根据本发明，定子‑转子系统包括用于调节定子(3)的调节机构(12)，其包括布置在定子‑转子系统上的两个调节元件(13，14)，两个调节元件相对于彼此是距离可变的。在第一工作位置，两个调节元件(13，14)彼此相距第一距离。在第二工作位置，两个调节元件彼此相距不等于第一距离的第二距离。在第二工作位置，定子(3)的弹性体部分(4)的横截面和长度相比于在第一工作位置的弹性体部分的横截面和长度发生变化。

摘要： 本发明公开了一种双转子系统高压转子及低压转子连接节点的检查方法。主要步骤是构建有轴段部件、节点信息的轴段矩阵；检查所有轴段的连接关系，分解出高压和低压转子几何模型组件；利用低压转子长度大于高压转子长度特点，区分高压转子及低压转子轴组件；结合高压转子及低压转子轴组件区分结果，利用中介轴承单元两个连接节点分别处于高压和低压轴组件特点，实现了连接节点的几何检查。本发明对不含静子部件、转子轴向方向平行于任一笛卡尔坐标系方向、中介轴承连接的双转子模型，在高压转子及低压转子连接节点被设定后，通过几何检查，可自动分解高压转子及低压转子轴组件，判断中介轴承连接节点的合理性。

摘要： 一种生成用于确定同轴转子系统的转子叶片轮廓的一组参数中的相应参数的一组值的方法和系统。该方法包括基于同轴转子系统的期望性能建立(302)同轴转子系统的上转子(102，602)与下转子(104，604)的相应期望推力的比率，并且基于同轴转子系统的上转子与下转子之间的转矩平衡条件根据期望推力比率来确定该组参数的该组值。

摘要： 本公开提供了一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法及装置。一种电磁轴承转子系统的转子位移分析方法，包括：构建耦合模型，其中，耦合模型包括耦合的传感器模型、控制器模型、电磁轴承的电磁力计算模型和转子系统的有限元动力学模型，基于耦合模型确定转子系统的转子位移状态。实施本公开的技术方案可以提高转子位移分析精度。

摘要： 本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承转子以及磁悬浮转子系统。磁悬浮轴承转子包括整体式导磁环，沿所述导磁环的轴向所述导磁环上间隔设置有多个环状凹槽，所述环状凹槽的开口均朝向所述导磁环的外侧。本发明提供的磁悬浮轴承转子导磁环采用整体式结构，并且导磁环上设置了开口朝向外侧的环状凹槽，既解决了现有的磁悬浮轴承转子采用完整金属环导致的涡流问题，也解决了现有的磁悬浮轴承转子采用叠片组装式结构难以适用高速运转的环境的问题，加工装配简单。导磁环由于结构强度高，可以与转轴采取较大的过盈配合量，使得导磁环与转轴连接较为可靠，以使用高速运转的环境。

摘要： 一种转子系统，包括高压涡轮转子、低压涡轮转子、风扇转子、高压压气机转子、低压压气机转子，还包括行星齿轮箱；所述风扇转子与所述低压涡轮转子通过低压轴联动；所述高压涡轮转子与所述高压压气机转子通过第一高压轴联动，所述低压压气机转子与所述低压轴彼此独立；其中，所述行星齿轮箱包括太阳轮、内齿圈、行星轮、行星架，所述内齿圈为静止件，所述太阳轮为所述行星齿轮箱输入端由所述高压压气机转子带动，所述行星架为所述行星齿轮箱的输出端用于带动所述低压压气机转子。包括上述转子系统的涡扇发动机，具有燃油经济性好等优点。

摘要： 本实用新型涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承转子以及磁悬浮转子系统。磁悬浮轴承转子包括整体式导磁环，沿所述导磁环的轴向所述导磁环上间隔设置有多个环状凹槽，所述环状凹槽的开口均朝向所述导磁环的外侧。本实用新型提供的磁悬浮轴承转子导磁环采用整体式结构，并且导磁环上设置了开口朝向外侧的环状凹槽，既解决了现有的磁悬浮轴承转子采用完整金属环导致的涡流问题，也解决了现有的磁悬浮轴承转子采用叠片组装式结构难以适用高速运转的环境的问题，加工装配简单。导磁环由于结构强度高，可以与转轴采取较大的过盈配合量，使得导磁环与转轴连接较为可靠，以使用高速运转的环境。