轴流式机组轴系临界转速分析及优化

摘要

水轮发电机组轴系的动力特性和稳定性关系到机组的安全稳定运行。为研究某大型立式轴流式机组轴系的自振特性,防止轴系因振动而损坏,采用转子动力学计算方法,建立了轴系的三维有限元模型,计算分析了机组轴系的临界转速特性。计算结果表明,因原有轴系刚度不足,导致一阶临界转速小于机组飞逸转速,轴系有可能出现共振,需对轴系进行优化。针对此情况提出提高轴系材料刚度和增加下导轴承两种优化方案。有限元计算表明,提高轴系材料刚度后机组一阶临界转速依然小于飞逸转速,不满足刚性转子的要求;而增加下导轴承可大幅提高一阶临界转速,对提升轴系运行稳定性有明显效果。