高速转子系统故障诊断与自愈多功能实验台的研制

发布时间：2020-10-30 04:17

　　 本文首先对故障自愈技术进行了讨论,探讨了其起因、分类、现状、应用及发展。 针对高速旋转流体机械上常见的轴位移故障,提出了一种新型的轴位移故障自愈调控系统(Fault Self-recovery System),该系统可以在线实时监测轴位移,通过调节平衡盘两侧压差来调节轴位移,避免故障发生。为工业应用打基础,我们在实验室设计了轴位移故障自愈调控实验台。我们通过建立转子系统的有限元模型,利用Samcef软件对转子系统动力学特性进行分析计算,设计了多盘转子实验台来进行主动平衡研究。另外,我们对石家庄的烟气轮机进行了模拟,设计了烟气轮机模拟实验台。 通过综合考虑和仔细计算,我们使该实验台具有1进行轴位移故障自愈调控研究,2进行单跨、多跨转子动态性能实验研究,3进行轴系耦联不平衡研究和六维对中研究,4进行蜂窝密封研究,5进行烟气轮机模拟实验研究,6进行轴系不平衡和烟气轮机振动过大时使用电磁平衡头进行主动平衡研究等六大功能。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TH17
【部分图文】：

陋上剥\电动机2、齿轮箱3、轴位移自愈实睦台4、台位25、台位36、台位47、台位58、台位69、底座图3一2实验台整体结构简图3.2轴位移故障自愈调控实验台设计方案3.2.1设计背景和意图在旋转流体机械(包括泵、风机、压缩机、膨胀机、透平机、水轮机、螺旋桨、涡轮发动机等)运行中，由于转子和流体相互作用，会产生轴向的作用力，通常会采用一个压差式推力平衡装置来抵消掉大部分的推力，保持一定量的残余轴向力，从而大大减小推力轴承的负荷。最常使用的平衡装置是从设备的高压端引入高压流体，然后该流体经过一个节流流道泄漏到设备的低压端，高压端与低压端的压差作用在转子上的某一部分(通常是一推力盘)，产生与流体在转子上的作用力方向相反的力，从而抵消掉大部分的轴向流体作用力。在这里平衡推力完全是由高压端与低压端的压差和平衡盘或类似部件的面积而决定的。在立式的机械中还需要考虑转子重力的因素。这种推力平衡原理是本专业技术领域技术人员所熟知的，而且以得到了广泛的应用〔，353.63了

下面我们简要介绍一下各方案的调控过程。实例1:见图3一4，流体从一压缩机1出口高压区2经过一高压流体通道3到达跟转子共轴的推力平衡盘4前，经过环形间隙5泄漏流到推力平衡盘后，然后经过一个流体流量调节装置6由泄压管道7流到压缩机入口低压区8。图3一4某带推力平衡装置(平衡盘)压缩机的结构示意图(安装调控系统)安装在轴端的推力检测装置9测得的信号被送到控制器10，控制器10根据推力检测装置9测得的信号来控制流体流量调节装置6，由它来改变从压缩机平衡盘4后流到的压缩机入口低压区8的流量。本发明的动作过程如下:当残余轴向力变大时，’推力检测装置9测得的信号发生变化，这个信号被送到控制器10

将上式用于拉格朗日方程即可得到所谓的离心力矢量。二、转子系统的有限元建模和分析图3一14为简化后的实验台转子一轴承系统几何模型。转轴总长为820mm，轴承跨距720mm，左右轴承距两端的距离均为50mm，三转盘之间距1SOmm，转轴直径75mm，三转盘完全相同，直径270mm，宽度55mnr，质量23.7Kg抽承1转盘i转盘2转盘3袖承2图
【参考文献】

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本文编号：2861974