涡轮叶尖间隙检测精度分析与研究

发布时间：2017-09-04 00:11

  本文关键词：涡轮叶尖间隙检测精度分析与研究

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【摘要】：由于燃气轮机的涡轮机匣是工作在高温、高压、大振动的环境中,导致涡轮机匣发生了形变，使得涡轮转子的叶尖间隙发生了不均匀的变化，叶尖间隙过大将会降低发动机的效率，甚至会导致发动机产生喘振；而如果叶尖间隙过小，将导致叶片和机匣之间产生摩擦，以至于发生故障，最终会影响发动机涡轮机运转的安全。因此，对叶尖间隙检测十分必要。本文通过研究涡轮机匣跳动检测的方法，选出了最佳的检测方法，采用接触测量法，测量仪测头与实际被测轮廓接触，实际被测圆的半径变化量就可以通过测头反映出来。设计方案建立实体模型并进行对比分析三种方案优缺点，选择了最优方案。对最优方案进行静力分析，主要针对立柱与工作平台的垂直度误差以及立柱与工件基准回转轴线同轴度误差；并对最优方案中回转装置进行了模态分析，发现回转装置的一阶固有频率偏低，为避免与检测现场低阶激励频率发生共振，提高检测系统精度，对回转装置进行结构优化。这一研究内容提高了系统精度，对防止共振等方面具有重要意义，为进一步设计改进工作提供很好的理论支持。最后针对同轴回转式机构在动态检测过程中传感器相对位置的误差将直接影响检测精度，尤其是其竖直方向上的变形误差，，直接影响检测点的位置误差。利用SolidWorks对同轴回转式机构进行三维实体建模，导入ADAMS中采用虚拟样机技术分别进行刚性分析和柔性分析，通过对比分析得到传感器的变形误差，同时也分析得到机构在启动阶段的平稳性以及轴承的受力情况。为后期的设计改进工作提供重要的数据支持。
【关键词】：跳动检测 误差分析 结构优化 静力分析 运动仿真
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V235.1
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 课题研究的背景及意义11-12
• 1.2 国内外的发展现状12-14
• 1.2.1 国外研究状况12-13
• 1.2.2 国内研究状况13-14
• 1.3 机匣内径检测方法分析14-21
• 1.3.1 机匣的内径检测方法研究17-19
• 1.3.2 几种涡轮机匣转子间隙的方法比较19-21
• 1.4 本文研究内容21-23
• 第2章 涡轮机匣跳动检测方案设计与模型建立分析研究23-33
• 2.1 检测装置方案设计23-24
• 2.2 方案设计与分析24-32
• 2.2.1 方案 1 设计与分析24-26
• 2.2.2 方案 2 设计与分析26-29
• 2.2.3 方案 3 设计与分析29-32
• 2.3 方案对比分析32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 检测系统误差分析以及模态分析33-44
• 3.1 误差分析33-35
• 3.1.1 误差来源33
• 3.1.2 误差分类33-34
• 3.1.3 检测精度34-35
• 3.2 检测系统误差来源35-36
• 3.3 检测系统同轴度以及垂直度误差分析36-38
• 3.3.1 立柱与工件基准回转轴线同轴度误差36-37
• 3.3.2 立柱与工作平台的垂直度误差37-38
• 3.4 安装平台静力分析38-40
• 3.5 安装平台模态分析40-43
• 3.5.1 模态分析理论40-41
• 3.5.2 安装平台模态分析41-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 基于灵敏度分析优化设计44-52
• 4.1 概述44-45
• 4.2 灵敏度分析45-49
• 4.2.1 灵敏度分析理论及目的46-47
• 4.2.2 回转体的灵敏度分析47-49
• 4.3 结构优化49-51
• 4.3.1 安装平台优化设计的数学模型49-50
• 4.3.2 优化设计结果50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 基于 ADAMS 运动仿真分析52-62
• 5.1 ADAMS 软件简介52-53
• 5.2 多体动力学理论基础53-56
• 5.2.1 多刚体动力学建模和算法原理54
• 5.2.2 多柔体动力学54-55
• 5.2.3 柔性体理论55
• 5.2.4 多柔体动力学算法原理55-56
• 5.3 建模56-58
• 5.4 ADAMS 仿真分析58-61
• 5.4.1 启动阶段分析58-59
• 5.4.2 柔性机构变形分析59-61
• 5.5 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文67

【参考文献】

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本文编号：788170