汽轮发电机组转子动静碰摩故障研究

摘要

机组动静碰摩是转轴旋转过程中转动部件与静止部件之间的间隙消失，发生接触、碰撞的现象。由于碰摩现象的复杂性，碰摩对转子动力特性的影响也是目前转子动力学领域广泛研究的课题之一。
　　 本文在总结前人关于碰摩研究的基础上，以Jeffcott转子为动静碰摩的简化模型，建立了系统的微分方程。利用标准龙格库塔法对碰摩特性进行数值计算，分析了转速、质量偏心和动静间隙变化对碰摩转子运动特性的影响。得到了不同参数条件下的振动特征响应和碰摩力大小变化情况。指出：质量偏心和动静间隙对碰摩转子振动特性的影响非常明显。质量偏心越大，或者动静间隙越小，转子运动越复杂。经过充分的实验和数据分析处理，获得碰摩转子振动的特征，着重刻画了碰摩力的各种时域变化趋势，为转子动静碰摩故障的诊断提供准确可靠的依据。同时，也为研究碰摩力提供了个一个新的方向。
　　 针对碰摩引起的热冲击效应，建立了温度场有限元模型和摩擦热弯曲模型。通过实例对摩擦特征进行了分析，总结了碰摩故障的诊断方法。结合现场实例，介绍了碰摩的发生、发展过程，并根据现场实际情况提出了治理方案，取得了很好效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 转子碰摩的力冲击的理论研究

1.2.2 转子碰摩的热冲击的理论研究

1.2.3 碰摩的实验研究

1.3 本文主要工作

第二章 动静碰摩力冲击模型仿真计算和实验研究

2.1 碰摩故障引起的力冲击效应

2.2 动静碰摩模型的建立和仿真计算

2.2.1 碰摩力的数学模型

2.2.2 碰摩转子运动方程

2.2.3 仿真计算和结果分析

2.3 碰摩故障的实验研究

2.3.1 实验目的

2.3.2 试验测试系统及仪器

2.3.3 实验结果及分析

第三章 动静碰摩热冲击模型的建立和实例分析

3.1 有限元概述

3.2 碰摩温度场有限元模型

3.3 摩擦热弯曲模型

3.4 摩擦动力响应耦合建模

3.5 摩擦振动特征分析实例

3.5.1 摩擦位置对热弯曲的影响

3.5.2 不同转速下摩擦振动特征分析

3.6 总结

3.6.1 工作转速低于临界转速时的摩擦振动

3.6.2 临界转速附近的摩擦振动

3.6.3 工作转速高于临界转速时的摩擦振动

第四章 碰摩故障的诊断方法和现场实例

4.1 动静碰摩的原因

4.2 碰摩故障的诊断方法

4.2.1 动静碰摩的识别

4.2.2 动静碰摩故障的对策

4.3 碰摩故障特征

4.4 动静碰摩信号的分析方法

4.5 第一台机组碰摩现场实例

4.5.1 机组振动现象

4.5.2 振动原因分析

4.5.3 机组治理过程

4.5.4 结论

4.6 第二台机组碰摩现场实例

4.6.1 原始振动分析

4.6.2 第一阶段振动原因分析及处理过程

4.6.3 第二阶段振动分析过程

4.6.4 故障原因分析

4.7 第三台机组碰摩现场实例

4.7.1 机组振动现象

4.7.2 故障处理过程

4.7.3 结论

第五章 总结

5.1 本论文主要T作

5.2 研究中尚存在的问题

致谢

参考文献

在读硕士期间发表的论文