大型汽轮发电机组碰摩引起的振动突变机理

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第1期V01．22No．1电力科学与技术学报2007年3月M．2OO7JOURNALOFELECTRICPOWERSCIENCEANDTECHNOLOGY大型汽轮发电机组碰摩引起的振动突变机理李录平，黄琪，邹新元，晋风华(长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南长沙410076)摘要：研究大型汽轮发电机组运行过程中碰摩引起的振动突变现象及其机理．研究结果表明：转子与定子之间的碰摩使得转子系统的刚度由线性刚度演变成非线性刚度，导致转子系统的振动行为发生变化；动静

2、碰摩，在转子上施加了一个热不平衡量，这个热不平衡分量与原始不平衡量合成后，产生一个旋转的综合不平衡；当综合不平衡量达到最大值时，在非线性转子系统上施加一个很大的作用力，从而使转子的振动发生突变．控制转子的原始不平衡量和碰摩引起白q热不平衡量是控制转子振动突变的根本措施．关键词：汽轮发电机组；非线性刚度；振动突变；振动控制中图分类号：rlX263．64文献标识码：A文章编号：1673-9140(2007)01-0051-05Researchonmechanismofvibrationcatastrophecaus

3、edbycontact-rubbinginlargecapacityturbo-generatorsetsULu—ping，HUANGQi，ZOUXin—yuan，JINFeng—hua(CollegeofEnergyandPowerEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410076，China)Abstract：Thevibrationcatastrophecausedbycontact·-rubbinginlargecapa

4、cityturbo·-generatorsetsisin·-vestigatedinthispaper．Researchresultsshowthatthestifnessoftherotorsystembecomesnonlinearifcontact—rubbingoccurs，anditleadstothevariationoftherotorsystemvibrationcharacteristics．Momo—ver，thecontact—rubbingwillexertaheatunbalanceu

5、pontherotor．Theheatunbalancecombinewiththeofi~nalunbalancewillformarevolvingcomprehensiveunbalance．Andalargeforcewilthusbeexerteduponthenonlinearrotorsystem．Vibrationcatastrophewillemergewhenthecomprehensiveunbalancereachesitsmaximum．Controllingoftheheatunba

6、lanceandtheofi~nalunbalancearebasiccounter-measurestorestraintheoccurrenceofthevibrationcatastrophe．Keywords：Turbo—generatorsets；Nonlinearstifness；Vibrationcatastrophe；Vibrationcontrol收稿日期：2006-12-10基金项目：湖南省自然科学基金资助项目(06JJ20040)；长沙理工大学博士基金项目．作者简介：李录平(1963一)，

7、男，教授，主要从事旋转机械故障诊断、振动理论与振动控制的研究维普资讯http://www.cqvip.com52电力科学与技术学报2007年3月在工程实际中，汽轮发电机组的振幅突变故障比缓变故障更具有破坏性和危险陛．导致汽轮发电机组振幅突变的主要原因有：旋转部件的飞脱，机组昌i，一进水或冷蒸气，联轴器螺栓突然断裂，润滑油突然中理萼：．—／断，动静之间碰摩等．不管是何种原因引起的机组振’＼／幅突变，最终均会因振幅过大而产生动静碰摩，引起机组碰摩振动．0l433506683lO01l6大型汽轮发电机组的动静间隙小，

8、动静碰摩经t／rain(a)4号瓦振变化曲线常发生．有些机组在运行过程中发生动静碰摩时，振动的幅值并未超过允许值，但随时间变化，在某些条件下，这种碰摩振动会突然增大，导致振动超标而停机．线性振动理论、诊断方法对机械系统振动状态的昌i理突变无力做出合理的解释和准确预测，因为振动状孽态的突变是非线性系统的典型行为．所以，非线性理论与突变理论的∞有加机∞结合∞为∞机∞械∞系m统突变故障的描述