水电机组主轴系统竖向振动问题研究

发布时间：2021-05-01 03:21

　　水电机组因振动而破坏的问题一直困扰着我们,特别是在高水头,大流量,强磁场的作用下,其振动规律极其复杂,特别是竖向振动问题还有待研究。文章研究了机组在水力激励和电磁拉力联合作用下对主轴系统竖向振动的影响,研究内容主要有以下三个方面:首先,应用有限元法计算了机组的固有频率,探讨了附加水质量、油膜刚度、下机架刚度对机组轴系固有频率的影响。结果表明,附加水质量对机组的前四阶固有频率影响较大,油膜刚度和下机架刚度对机组固有频率影响显著。其次,对机组竖向振动力的传递路径进行了深入的分析,并建立了水电机组主轴系统的三质点简化模型,然后对模型进一步深入分析研究,建立了主轴体系的精细模型,且重点对精细模型进行了仿真和数值计算。最后,研究了当机组发生共振,即外激励(、_（9）频率与机组固有频率（₁）接近时,外激励的各项参数和初始条件对共振区幅值和宽度的影响。经分析研究,稳态运行时,机组竖向振动不会对机组主轴系统造成破坏,但是当发生共振时,转子的位移很大,这将严重影响机组正常使用。水力激励对机组主轴系统的竖向振动和运动方式影响不大,而电磁拉力对主轴系统的振动和运动方... 

【文章来源】：华北理工大学河北省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 水电机组运行中的振动问题
        1.1.1 水力因素
        1.1.2 机械因素
        1.1.3 电磁因素
    1.2 水电机组主轴系统非线性振动的研究现状
    1.3 研究方法
    1.4 本文主要研究内容
第2章 水电机组主轴系统竖向振动简化模型及求解
    2.1 混流式水电机组轴系方向的结构分布
    2.2 竖向振动时力的传递路径
        2.2.1 抬机现象
        2.2.2 力的传递路径
    2.3 竖向物理模型及参数
    2.4 竖向振动外激励
        2.4.1 水力激励
        2.4.2 电磁拉力
    2.5 数学模型的建立及相关参数的求解
        2.5.1 主轴刚度计算
        2.5.2 固有频率及振型
        2.5.3 刚度的影响
    2.6 机组竖向模型的求解
    2.7 本章小结
第3章 水电机组竖向振动精细模型建立与求解
    3.1 机组竖向振动精细物理模型及参数
    3.2 竖向振动数学模型的建立及相关参数的求解
        3.2.1 频率及振型曲线
    3.3 精细模型求解
        3.3.1 考虑附加水质量
        3.3.2 不考虑附加水质量
    3.4 外激励参数的影响
        3.4.1 水力参数的影响
        3.4.2 电磁参数的影响
    3.5 周期运动的稳定性
        3.5.1 初速度对机组周期运动的影响
        3.5.2 初位移对机组周期运动的影响
    3.6 本章小结
第4章 机组共振响应
    4.1 电磁参数对机组共振的影响
    4.2 水力激励对机组共振的影响
    4.3 附加水质量对机组共振影响
    4.4 初速度对机组共振的影响
    4.5 初位移对机组的共振影响
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
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作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑顶盖系统的水轮机竖向振动传递路径分析[J]. 职保平,马震岳,吴嵌嵌.  水力发电学报. 2013(03)
[2]不平衡磁拉力作用下偏心转子的非线性振动[J]. 李志和,李正光,孙维鹏.  吉林大学学报(理学版). 2011(03)
[3]250kW立式轴流定浆机组顶盖振动的消除[J]. 陈为民.  云南电力技术. 2011(01)
[4]水轮发电机组振动分析及处理[J]. 邵永斌.  电站系统工程. 2010(04)
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[6]电磁作用激发的水电机组转子轴系振动研究[J]. 陈贵清,董保珠,邱家俊.  力学季刊. 2010(01)
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硕士论文
[1]水力因素引起的水电机组主轴系统弯扭耦合振动研究[D]. 孙茂书.华北理工大学 2017
[2]大型水电机组的非线性振动研究[D]. 高程林.华北理工大学 2016
[3]水力作用对水电机组主轴稳定性影响研究[D]. 曲哲.河北联合大学 2014
[4]水轮发电机组振动状态监测与分析技术研究[D]. 张鑫.华北电力大学 2011
[5]钢筋混凝土梁非线性振动研究[D]. 龙蓓.湖南大学 2008



本文编号：3170044