流固耦合作用下可倾轴承瓦块颤振失稳研究

发布时间：2020-11-02 22:53

　　 以某试验台可倾轴承为对象,考虑瓦块与轴颈之间的运动耦合关系,建立可倾轴承油膜-瓦块流固耦合动力学模型。采用Newmark-β法求解可倾瓦块动态响应,得到升速过程中瓦块摆角及位移的波形、频谱。研究发现,在一定条件下,可倾轴承上瓦块会失去稳定位置,绕其支点作摆动及径向移动,导致瓦块颤振。随着转速升高,颤振幅度增大,一定转速后出现频率锁定现象,增加预载荷可以抑制瓦块颤振。计算和试验观测到的瓦块颤振特征相似。针对某台660 MW机组发生的不稳定振动故障进行了分析,发现颤振导致瓦背制动弹簧断裂,加剧了瓦块颤振,引发大幅振动,进而导致进油边乌金损坏、柱销及柱销孔磨损。通过增加预载荷及更换弹簧,解决了该机组不稳定振动问题。
【部分图文】：

局部坐标系与全局坐标系间转换关系为式中，e0、?0分别为轴颈中心在全局坐标系中偏心距及偏位角；P、Q为坐标系变换基底；(ξ1,η1)、(ξ2,η2)分别表示轴颈中心Oj在局部坐标系ξ1 O1η1、ξ2 O 2η2中坐标。

可倾轴承装配图

图4和图5给出了升速过程中瓦块摆角及径向位移瀑布图，图6给出了瓦块摆角及径向位移幅值随转速变化情况。转速升高至1 080 r/min左右，瓦块不稳定振动现象越来越明显，出现较大的0.5X左右低频分量。转速升至2 200 r/min左右，随着转速升高，不稳定振动频率被锁定在22 Hz左右，但该频率对应的振动幅值增加。图4 瓦块摆动频率瀑布图计算结果
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本文编号：2867695