核主泵水润滑轴承试验台测控技术研究

发布时间：2020-03-21 19:19

【摘要】：水润滑轴承是制约我国核电发展的关键技术,核主泵水润滑轴承性能试验对水润滑轴承的设计制造具有重要的理论和工程价值。目前,为实现新型核主泵水润滑轴承设计制造国产化,急需一套功能完善的核主泵水润滑轴承试验台测控系统。本文首先对水润滑轴承结构及性能试验参数进行了介绍,着重分析了性能参数的理论计算及测试方法。在需求分析的基础上,对核主泵水润轴承试验台测控系统进行了总体设计。在进行试验前为保证水润滑轴承试验台测控系统中水膜厚度测量结果的准确性,设计了位置传感器标定子系统。作为整个测控系统的组成部分,该子系统将模糊控制与PID控制组成切换控制策略用于标定子系统中温箱温度控制,解决了标定温箱温度非线性、大滞后的控制问题。基于最小二乘法拟合标定曲线,标定结果直接反馈给试验台测控系统中修正测试数据。所设计的核主泵水润滑轴承试验台测控系统整体基于虚拟仪器技术,根据系统需求分析,硬件选取NI的工控机及多功能PXI数据采集卡组成数据采集控制模块,软件基于LabVIEW平台设计开发各功能模块。为减小试验现场噪声影响,采用低通滤波及均值滤波等算法提高系统采集数据准确性。试验数据可通过TCP/IP通讯传输至现场LED屏实时显示,试验过程数据通过Access数据库及TDMS数据库实时管理。所完成的系统应用于实际现场,并在工程样机上进行了功能实验测试,核主泵水润滑轴承试验台测控系统实验结果表明所设计的测控系统可完成核主泵水润滑轴承性能试验需求。针对核主泵实际运行过程中水膜厚度监测的局限性,对此在采集得到的大量数据基础上又进行了水膜厚度软测量建模研究。基于神经网络方法根据试验温度、流量、压力、载荷及转速物理量建立了与水膜厚度间软测量模型。实验结果分析表明基于神经网络的水膜厚度软测量模型具有较好的非线性逼近能力,满足水润滑轴承水膜厚度实际监测要求。
【图文】：

第 2 章 水润滑轴承试验基本原理核主泵水润滑轴承过程中，需对其进行理论分析及数值计算。部流态复杂，真实测试数据与理论计算值误差较大，因此水润于经验及试验数据。为了得到设计制造的水润滑轴承的真实性进行各种工况下性能试验。其静态性能参数包括水膜厚度、压力能力、流量及功耗等[45]。滑轴承基本原理轴承是以水为润滑介质的新型轴承，其替代了以油为工作介质的对环境的污染，同时也节省了油料。采用水润滑轴承结构的泵统及冷却系统，避免了油液润滑剂对输送液体的污染，简化了可以在高转速下运行，功耗远低于油润滑轴承结构，，已成为新型要选择[46]。核主泵转子系统简图如图 2.1 所示。

图 3.4 偏差 e 的隶属度函数曲线Fig. 3.4 Membership function curve of deviation e图 3.5 偏差变化率 ec 的隶属度函数曲线Fig. 3.5 Membership function curve of deviation change rate ec
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM623

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本文编号：2593812