大型变压器法兰螺栓轴向磁激微动磨损研究
发布时间：2022-02-15 10:20
螺纹联接由于具有结构简单、拆卸方便和成本低等优点,因此被广泛应用于各类机械结构中,大型变压器法兰结合处亦是如此。在实际工作中,长时间的振动可能会导致螺栓连接松动。螺纹一旦松动便会带来不可设想的后果。目前国内外学者对螺栓松动的机理一直没有统一的认识。为明确螺栓夹紧力衰退机理,本文通过试验方法模拟微动工况,开展了不同频率和幅值的轴向交变载荷对于螺栓夹紧力衰退、螺栓变形以及螺纹磨损情况影响的研究。通过结合试验数据及现象分析得到了一些对工程上有指导意义的结论。主要结论如下:（1）螺栓夹紧力衰退随轴向交变载荷幅值的增加而增大。此外,螺栓夹紧力衰退分别两个阶段,第一阶段急速下降,第二阶段缓慢下降。研究表明在第一阶段夹紧力急速下降是因为螺栓的塑性变形。当塑性变形达到稳定后即第二阶段,螺纹接触面间的微动磨损成为夹紧力衰退的主要原因。由于磨损需要时间积累,因此夹紧力衰退变缓。（2）在试验中发现,夹紧力出现忽生忽降的现象。这是由于接触界面之间的微动磨损引起的。由于微动作用导致螺纹接触面出现短暂卡死现象,从而使螺纹间的摩擦系数短暂增大,导致夹紧力衰退有波动。但随着微动作用不断的进行,卡死现象得到恢复,夹紧力...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变压器箱体法兰Figure1.1Transformerboxflange
沿着磁力线方向硅钢片的尺寸要增加，而垂直于磁力线方向硅钢片的尺寸要缩小，磁致伸缩使得铁心随着励磁频率的变化而周期性的振动。图1.2 变压器工作原理图Fig.1.2 Transformerworkingprinciplediagram1.2.2 变压器绕组振动变压器绕组通入电流后，在绕组所在空间和所包络空间的介质中将建立起辐向的和轴向的漏磁场，在漏磁场里的绕组间、线间、线饼间要受到电场力的作用，这个力叫做洛伦兹力或叫做电动力。绕组受到这个力的作用后就会产生振动，这就是绕组的振动原理。随着变压器的使用，无论是铁心振动还是绕组振动都会使法兰产生疲劳，在磁激振动条件下，变压器法兰上的螺栓会发生预紧失效的情况，会使法兰间压紧力不能满足密封条件，导致变压器油发生泄漏。
而且为减缓复合微动磨损提供理论依据。如图 2.1 所示。a 切向与径向复合 b 转动与扭动复合图2.1 复合运动示意图Fig.2.1 Compositemotion diagram2.3 常见微动损伤实例据统计约 90%的飞机构件的疲劳破坏起始于微动损伤，使其寿命降低 60%，引起大量的停机维修，甚至发生空难事故。2002 年，巴拉那大桥上的 46 万伏高压电缆因微动失效而断裂，导致约 7000 万人口的巴西南部地区大面积停电，这直接导致交通、生产处于瘫痪当中，经济损失巨大。微动损伤现已成为重大装备灾难性事故的主要原因之一。根据文献[37]统计发现
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺栓摩擦系数对连接松动性能影响的实验研究[J]. 于俊辉,李维荣,许昊. 机电产品开发与创新. 2015(03)
[2]基于压电阻抗技术的螺栓松动检测试验研究[J]. 王涛,杨志武,邵俊华,李友荣. 传感技术学报. 2014(10)
[3]亭子口水电站变压器渗漏油原因分析及处理[J]. 李盘. 四川水利. 2014(05)
[4]变压器密封失效分析及防治措施研究[J]. 黄炜昭. 变压器. 2014(05)
[5]螺纹联接松动过程的研究现状与发展趋势[J]. 侯世远,廖日东. 强度与环境. 2014(02)
[6]基于压电主动传感方式的螺栓松动检测实验研究[J]. 王涛,罗毅,刘绍鹏,肖涵,王志刚,李友荣. 传感技术学报. 2013(08)
[7]螺栓预紧力的加载方法研究[J]. 冷骏. 机电设备. 2013(02)
[8]Ni60A/MoS2复合涂层润滑膜的形成及自修复机理[J]. 赵运才,葛世荣. 中国矿业大学学报. 2010(03)
[9]浅谈摩擦与磨损[J]. 覃奇贤,刘淑兰. 电镀与精饰. 2009(05)
[10]基于压电导纳的钢框架螺栓松动检测试验研究[J]. 王丹生,朱宏平,鲁晶晶,王伟. 振动与冲击. 2007(10)
博士论文
[1]轴向激励下螺栓连接结构的松动机理研究[D]. 刘建华.西南交通大学 2016
[2]干态下扭转复合微动运行及其损伤机理研究[D]. 沈明学.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]轴向载荷作用下钢/钢螺纹联接的松动行为研究及数值模拟[D]. 于泽通.西南交通大学 2015
[2]基于界面接触状态的压电主动式螺栓联接检测技术研究[D]. 罗毅.武汉科技大学 2013
[3]铝合金柱—平面接触副及其铆接件微动损伤研究[D]. 鲍敏.南京航空航天大学 2013
[4]WC-Co-Ni硬质合金模具材料的制备及摩擦学特性研究[D]. 李果林.浙江理工大学 2010
[5]化学镀铜TiB2颗粒增强铜基复合材料的制备与性能研究[D]. 张立德.哈尔滨工业大学 2008
[6]螺纹拧紧技术研究及拧紧机控制系统设计[D]. 黄恭伟.合肥工业大学 2007
[7]两种钢的复合微动磨损行为的研究[D]. 李政.西南交通大学 2004
本文编号：3626454
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变压器箱体法兰Figure1.1Transformerboxflange
沿着磁力线方向硅钢片的尺寸要增加，而垂直于磁力线方向硅钢片的尺寸要缩小，磁致伸缩使得铁心随着励磁频率的变化而周期性的振动。图1.2 变压器工作原理图Fig.1.2 Transformerworkingprinciplediagram1.2.2 变压器绕组振动变压器绕组通入电流后，在绕组所在空间和所包络空间的介质中将建立起辐向的和轴向的漏磁场，在漏磁场里的绕组间、线间、线饼间要受到电场力的作用，这个力叫做洛伦兹力或叫做电动力。绕组受到这个力的作用后就会产生振动，这就是绕组的振动原理。随着变压器的使用，无论是铁心振动还是绕组振动都会使法兰产生疲劳，在磁激振动条件下，变压器法兰上的螺栓会发生预紧失效的情况，会使法兰间压紧力不能满足密封条件，导致变压器油发生泄漏。
而且为减缓复合微动磨损提供理论依据。如图 2.1 所示。a 切向与径向复合 b 转动与扭动复合图2.1 复合运动示意图Fig.2.1 Compositemotion diagram2.3 常见微动损伤实例据统计约 90%的飞机构件的疲劳破坏起始于微动损伤，使其寿命降低 60%，引起大量的停机维修，甚至发生空难事故。2002 年，巴拉那大桥上的 46 万伏高压电缆因微动失效而断裂，导致约 7000 万人口的巴西南部地区大面积停电，这直接导致交通、生产处于瘫痪当中，经济损失巨大。微动损伤现已成为重大装备灾难性事故的主要原因之一。根据文献[37]统计发现
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺栓摩擦系数对连接松动性能影响的实验研究[J]. 于俊辉,李维荣,许昊. 机电产品开发与创新. 2015(03)
[2]基于压电阻抗技术的螺栓松动检测试验研究[J]. 王涛,杨志武,邵俊华,李友荣. 传感技术学报. 2014(10)
[3]亭子口水电站变压器渗漏油原因分析及处理[J]. 李盘. 四川水利. 2014(05)
[4]变压器密封失效分析及防治措施研究[J]. 黄炜昭. 变压器. 2014(05)
[5]螺纹联接松动过程的研究现状与发展趋势[J]. 侯世远,廖日东. 强度与环境. 2014(02)
[6]基于压电主动传感方式的螺栓松动检测实验研究[J]. 王涛,罗毅,刘绍鹏,肖涵,王志刚,李友荣. 传感技术学报. 2013(08)
[7]螺栓预紧力的加载方法研究[J]. 冷骏. 机电设备. 2013(02)
[8]Ni60A/MoS2复合涂层润滑膜的形成及自修复机理[J]. 赵运才,葛世荣. 中国矿业大学学报. 2010(03)
[9]浅谈摩擦与磨损[J]. 覃奇贤,刘淑兰. 电镀与精饰. 2009(05)
[10]基于压电导纳的钢框架螺栓松动检测试验研究[J]. 王丹生,朱宏平,鲁晶晶,王伟. 振动与冲击. 2007(10)
博士论文
[1]轴向激励下螺栓连接结构的松动机理研究[D]. 刘建华.西南交通大学 2016
[2]干态下扭转复合微动运行及其损伤机理研究[D]. 沈明学.西南交通大学 2012
硕士论文
[1]轴向载荷作用下钢/钢螺纹联接的松动行为研究及数值模拟[D]. 于泽通.西南交通大学 2015
[2]基于界面接触状态的压电主动式螺栓联接检测技术研究[D]. 罗毅.武汉科技大学 2013
[3]铝合金柱—平面接触副及其铆接件微动损伤研究[D]. 鲍敏.南京航空航天大学 2013
[4]WC-Co-Ni硬质合金模具材料的制备及摩擦学特性研究[D]. 李果林.浙江理工大学 2010
[5]化学镀铜TiB2颗粒增强铜基复合材料的制备与性能研究[D]. 张立德.哈尔滨工业大学 2008
[6]螺纹拧紧技术研究及拧紧机控制系统设计[D]. 黄恭伟.合肥工业大学 2007
[7]两种钢的复合微动磨损行为的研究[D]. 李政.西南交通大学 2004
本文编号：3626454
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