本文關(guān)鍵詞：考慮油膜及密封影響的故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動穩(wěn)定性研究

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【摘要】：油膜失穩(wěn)是轉(zhuǎn)子-滑動軸承系統(tǒng)故障中較為常見的一種故障,其具有突發(fā)性和破壞性較大的特點(diǎn)。油膜失穩(wěn)的發(fā)生將使得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在同頻周期運(yùn)動的基礎(chǔ)上產(chǎn)生較大的低頻振動,從而使系統(tǒng)產(chǎn)生非協(xié)調(diào)進(jìn)動,使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生較大的交變應(yīng)力,此外油膜失穩(wěn)還將會造成轉(zhuǎn)子振動的加劇,從而可能誘發(fā)諸如轉(zhuǎn)定子碰摩等其它故障,直接關(guān)系到機(jī)組的災(zāi)變防治和安全可靠運(yùn)行。對于汽輪機(jī)這樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械,其蒸汽參數(shù)、密封間隙的改變很有可能增大其在轉(zhuǎn)子密封間產(chǎn)生的密封力,從而使轉(zhuǎn)子和密封間發(fā)生碰摩的概率增大。因而研究轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)滑動軸承和密封導(dǎo)致的失穩(wěn)規(guī)律及復(fù)雜的非線性動力學(xué)特性,對于改進(jìn)及提高旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)動穩(wěn)定性具有非常重要的意義�？紤]非線性油膜力、密封力以及轉(zhuǎn)定子碰摩及支座松動的影響,本文主要研究了一個單跨雙盤轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)的運(yùn)動穩(wěn)定性。首先,運(yùn)用轉(zhuǎn)子動力學(xué)的理論,建立了考慮陀螺效應(yīng)的雙盤光軸轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的集中質(zhì)量模型,研究了兩圓盤在偏心同相位和反相位兩種工況下的油膜失穩(wěn)規(guī)律；采用有限元模型和試驗驗證了集中質(zhì)量模型的正確性。在此基礎(chǔ)上,基于一個單跨雙盤階梯軸轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng),證實(shí)了之前得到的油膜失穩(wěn)規(guī)律對于單跨雙盤轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)來說,在一定程度上是具有普遍性的。進(jìn)而基于單跨雙盤光軸轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)的集中質(zhì)量模型,深入研究了兩圓盤偏心相位差、偏心量、滑動軸承間隙、潤滑油黏度以及滑動軸承長徑比對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)第1、2階油膜失穩(wěn)規(guī)律的影響。其次,在單跨雙盤光軸轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)集中質(zhì)量模型的基礎(chǔ)上,考慮兩圓盤處密封的影響,建立了光軸轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)的集中質(zhì)量模型,分析了兩圓盤在不同偏心相位差情況下,非線性密封力對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)油膜失穩(wěn)規(guī)律的影響,以及各種密封參數(shù)(密封壓差、密封間隙和密封長度)對系統(tǒng)油膜失穩(wěn)的影響。然后,針對油膜軸承處可能出現(xiàn)的軸頸和軸承的碰摩問題。在之前建立的單跨雙盤光軸轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)的集中質(zhì)量模型的基礎(chǔ)上,討論了兩圓盤在同向、反向偏心的兩種工況下碰摩力對油膜失穩(wěn)的影響,以及定子剛度和軸承不對中量的變化對系統(tǒng)油膜失穩(wěn)規(guī)律的影響。最后,針對油膜軸承的支座在系統(tǒng)劇烈振動時可能發(fā)生松動的問題。在兩圓盤同向、反向偏心的兩種工況下,對單跨雙盤光軸轉(zhuǎn)子-軸承-密封系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的振動響應(yīng)進(jìn)行了仿真分析。分析了在兩種工況下不平衡量、松動間隙和支座質(zhì)量對系統(tǒng)松動的影響。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1185160