【摘要】： 現(xiàn)代過程工業(yè)如石化、冶金、電力等行業(yè),離心壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、煙氣輪機(jī)、汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)組等旋轉(zhuǎn)機(jī)械不僅為生產(chǎn)過程中的流體提供動(dòng)力,而且對(duì)工藝流程中能量的回收起到了關(guān)鍵作用。而這類轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,往往由于以下原因產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)導(dǎo)致機(jī)組無法正常運(yùn)行:單跨轉(zhuǎn)子上的質(zhì)量不平衡和多跨轉(zhuǎn)子上的耦聯(lián)殘余質(zhì)量不平衡。針對(duì)單跨轉(zhuǎn)子上的質(zhì)量不平衡導(dǎo)致的強(qiáng)烈振動(dòng),提出了在單跨轉(zhuǎn)子上應(yīng)用液壓自動(dòng)平衡技術(shù);針對(duì)多跨轉(zhuǎn)子上的耦聯(lián)殘余質(zhì)量不平衡導(dǎo)致的強(qiáng)烈振動(dòng),提出了基于“六維對(duì)中”的高速多轉(zhuǎn)子耦聯(lián)優(yōu)化技術(shù)。 本文首先分析了液壓自動(dòng)平衡系統(tǒng)的各部件的結(jié)構(gòu),研究了平衡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)特性以及平衡系統(tǒng)的平衡原理和平衡步驟。然后介紹了目前自動(dòng)平衡軟件常用的影響系數(shù)法以及平衡頭的平衡腔個(gè)數(shù)、平衡腔內(nèi)的液體重心、質(zhì)量以及平衡能力的計(jì)算方法,最后基于以上方法利用VC++工具進(jìn)行自動(dòng)平衡軟件的編程,模擬液壓自動(dòng)平衡系統(tǒng)工作時(shí)平衡頭的噴水平衡過程。 然后針對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中由于結(jié)垢等原因造成的動(dòng)不平衡問題,提出采用液壓自動(dòng)平衡技術(shù)的方法。采用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行有限元建模。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)提供的平衡頭的三個(gè)可能安裝平面,利用軟件分別計(jì)算虛擬安裝在這三個(gè)安裝平面下的平衡頭的平衡效果,找出了平衡頭的優(yōu)化安裝平面。設(shè)計(jì)了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行了液壓自動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明將液壓自動(dòng)平衡頭安裝在優(yōu)化平面上可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的不停機(jī)在線自動(dòng)平衡,達(dá)到自愈的效果,為在風(fēng)機(jī)上應(yīng)用液壓自動(dòng)平衡技術(shù)提供了理論參考和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 最后為解決各個(gè)高速透平機(jī)械單轉(zhuǎn)子高速平衡合格,耦連成軸系運(yùn)行發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)的這一工程難題,提出了基于“六維對(duì)中”的高速多轉(zhuǎn)子軸系耦聯(lián)優(yōu)化技術(shù),即在傳統(tǒng)的五維對(duì)中基礎(chǔ)上(轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器端面平行三維和圓周對(duì)正二維),還要考慮各個(gè)轉(zhuǎn)子殘余不平衡量相位的相互耦連(一維)對(duì)整個(gè)軸系不平衡的影響。在實(shí)驗(yàn)室建立了高速多轉(zhuǎn)子的模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)并利用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)高速透平機(jī)械多轉(zhuǎn)子的模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行建模仿真,建立了各單轉(zhuǎn)子相互關(guān)聯(lián)、相互作用的有限元仿真模型,進(jìn)行虛擬耦聯(lián),研究軸系各轉(zhuǎn)子之間殘余不平衡量相位對(duì)軸系振動(dòng)的影響,以希望通過理論和實(shí)驗(yàn)研究各轉(zhuǎn)子殘余不平衡的相位以及它們之間的耦聯(lián)關(guān)系,來指導(dǎo)工程安裝時(shí)采用調(diào)整轉(zhuǎn)子間相對(duì)相位的方法來降低甚至完全消除軸系不平衡,從而取代整機(jī)全速動(dòng)平衡而確保機(jī)組一次啟動(dòng)成功。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH17;TK83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2721429