發(fā)布時(shí)間：2017-10-07 14:13

  本文關(guān)鍵詞：重型燃機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與動(dòng)特性分析

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【摘要】：重型燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組拉桿轉(zhuǎn)子是重型燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵部件之一,其結(jié)構(gòu)明顯區(qū)別于一般蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子。但是,由于多年來受國外技術(shù)封鎖,拉桿轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)依據(jù)及振動(dòng)機(jī)理至今未明。為探究重型發(fā)電燃機(jī)拉桿轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)依據(jù)及振動(dòng)特性,本文設(shè)計(jì)搭建了重型發(fā)電燃機(jī)拉桿轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái),并利用有限元方法對轉(zhuǎn)子進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了轉(zhuǎn)子動(dòng)特性,進(jìn)行了故障模擬。首先,本文分析總結(jié)了重型燃機(jī)拉桿轉(zhuǎn)子的種類和特點(diǎn),并根據(jù)幾何、剛度相似原理,以GE公司的9FA型燃?xì)廨啓C(jī)拉桿轉(zhuǎn)子為原型,設(shè)計(jì)并搭建了重型發(fā)電燃機(jī)拉桿轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái),并對其部件、基本特性與功能加以描述和說明。其次,利用ANSYS有限元軟件對所設(shè)計(jì)的重型發(fā)電燃機(jī)拉桿轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸系進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了拉桿轉(zhuǎn)子前三階彎振和扭振固有頻率及振型,指出了實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸系在前三階扭振固有頻率下的危險(xiǎn)截面：第一階和第二階的危險(xiǎn)截面在軸系中間的聯(lián)軸器兩側(cè)軸系；第三階危險(xiǎn)截面在靠近壓氣機(jī)左輪盤部分軸系。計(jì)算結(jié)果表明該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可過一階臨界轉(zhuǎn)速,所設(shè)計(jì)的拉桿轉(zhuǎn)子為柔性轉(zhuǎn)子。對實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸系做諧響應(yīng)分析,分析結(jié)果與模態(tài)分析結(jié)果吻合。最后,模擬了轉(zhuǎn)子不平衡響應(yīng)和碰摩故障響應(yīng)。討論了不平衡質(zhì)量大小和位置對轉(zhuǎn)子動(dòng)特性的影響；分析了碰摩力大小和位置對轉(zhuǎn)子動(dòng)特性的影響,分別模擬了同一位置對不同位置碰摩的響應(yīng)和不同位置對同一位置碰摩的響應(yīng)；研究了軸承參數(shù)對軸系動(dòng)特性的影響,為利用重型燃機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)開展后續(xù)研究提供技術(shù)數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：重型燃?xì)廨啓C(jī) 拉桿轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái) 設(shè)計(jì) 動(dòng)特性
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK477
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 概述9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的主要結(jié)構(gòu)型式10-14
• 1.2.1 焊接轉(zhuǎn)子10-11
• 1.2.2 拉桿轉(zhuǎn)子11-14
• 1.3 重型燃?xì)廨啓C(jī)拉桿轉(zhuǎn)子研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 重型燃?xì)廨啓C(jī)變工況性能15-16
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 理論基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-32
• 2.1 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)17-19
• 2.2 有限元計(jì)算19-22
• 2.2.1 單元的劃分20
• 2.2.2 圓盤的運(yùn)動(dòng)方程20
• 2.2.3 軸段的運(yùn)動(dòng)方程20-21
• 2.2.4 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程21-22
• 2.3 ANSYS軟件介紹22-26
• 2.3.1 ANSYS軟件主要功能22
• 2.3.2 ANSYS常用單元22-26
• 2.4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-31
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)目的26-27
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)拉桿轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)準(zhǔn)則27-28
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡介28-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)固有特性計(jì)算32-40
• 3.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)子軸系有限元模型的建立32-33
• 3.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)軸系模態(tài)計(jì)算33-38
• 3.2.1 彎振計(jì)算結(jié)果分析33-35
• 3.2.2 扭振動(dòng)特性計(jì)算結(jié)果分析35-36
• 3.2.3 軸系危險(xiǎn)截面的確定36-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)臺(tái)諧響應(yīng)計(jì)算38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第4章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)故障模擬40-52
• 4.1 不平衡響應(yīng)40-44
• 4.1.1 單點(diǎn)加載不平衡力響應(yīng)分析41-42
• 4.1.2 不平衡質(zhì)量與加載點(diǎn)最大振幅的關(guān)系曲線42-43
• 4.1.3 不同位置不平衡力響應(yīng)43-44
• 4.2 碰摩故障模擬44-50
• 4.2.1 單點(diǎn)碰摩響應(yīng)時(shí)頻分析45-46
• 4.2.2 碰摩力大小的影響46-47
• 4.2.3 碰摩力位置的影響47-50
• 4.3 軸承參數(shù)影響分析50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 結(jié)論52
• 5.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-61
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參與的科研工作61-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

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