轴系振动对两级离心泵组振动影响分析

摘要

论文以两级离心泵组为研究对象，旨在通过对泵组轴系受到的流场脉动激励力的计算及轴系纵振和回旋振动的分析，找出轴系振动对泵组振动的影响规律，为降低两级离心泵的结构振动提供理论依据。
　　首先，建立了两级离心泵的流场模型，并对离心泵的稳态流场和非稳态流场进行了计算分析。在额定工况下，稳态流场计算结果与实测结果几乎一致，验证了计算模型的准确性；非稳态计算表明，流道内定子部件和转子部件的动静干涉是造成压力脉动的主要原因，压力脉动幅值最大的区域在隔舌附近，压力脉动的频率主要为叶频、叶频的二倍频及其高谐次。压力脉动作用于叶轮，施加给叶轮相应的流体脉动激励力。
　　其次，采用集总参数法建立了轴系纵振模型，分析了轴系纵振对泵组的影响规律。其中轴系止推轴承刚度对泵组振动影响敏感。论文给出了最优止推轴承刚度。
　　再次，建立了轴系回旋振动的有限元模型，并计算了轴系不平衡及不对中对机组振动的影响。不平衡主要影响机组轴频振动幅值；平行不对中和角不对中影响机组轴频的二倍频及其三倍频的振动幅值。
　　最后，结合工程实际，分析了三种不同组合的隔振器安装刚度的变化对泵组机脚响应的影响。结果表明，随着隔振器刚度的变化，机脚各个考核点的响应在一定范围内变化不明显，当超过某一个阈值时，响应随刚度变化明显。

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第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2两级离心泵结构特点

1.3离心泵组的振动源类别

1.4离心泵组振动的研究现状

1.5轴系转子动力学的研究现状

1.6本文主要内容

第2章 两级离心泵流场分析

2.1两级离心泵流场建模

2.2两级离心泵稳态流场分析

2.3两级离心泵非稳态流场分析

2.4叶轮受力分析

2.5本章小结

第3章 轴系纵振计算及对泵组垂向振动影响分析

3.1轴系纵振及泵组垂向振动模型建立

3.2离心泵轴系纵向振动计算

3.3离心泵止推轴承刚度优化分析

3.4本章小结

第4章 轴系回旋振动分析

4.1回旋振动的有限元计算方法

4.2轴系回旋振动建模与临界转速分析

4.3离心泵转子不平衡的振动特性研究

4.4离心泵转子不对中轴系振动特性分析

4.5本章小结

第5章 隔振器安装刚度对泵组振动影响分析

5.1泵组计算模型建立

5.2隔振器不同安装状态对泵组振动的影响

5.3本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢