接触刚度对汽轮机座缸式轴承振动特性的影响.pdf

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1、第59卷第1期2017年2月汽轮机技术TURBINETECHNOLOGYV01．59No．1Feb．2017接触刚度对汽轮机座缸式轴承振动特性的影响黄琪，于光辉，何东，陈治民(东方汽轮机有限公司，德阳618000)摘要：通过建立轴承座简化模型，分析了轴承座与基础平台之间的接触刚度对支撑系统动态下共振频率、振幅响应的影响，得到了转子与支撑系统振动特性随接触刚度比的变化规律，并根据理论分析结论对某型国产汽轮机座缸式轴承振动问题进行了分析，找到了处理此类问题的可行技术措施，实施振动处理措施后有效地降低了机组的振动，取得了良好的效果。研究结论对处理同类振动故障具有一定的借鉴意义。关键词：汽轮机；接触

2、刚度；轴承；振动分类号：TK263．6+4文献标识码：A文章编号：1001-5884(2017)0l-0077-04TheInfluencesofContactStiffnessonVibrationofBearingonTurbineExhaustCylinderHUANGQi，YUGuang—hui，HEDong，CHENZhi-min(DongfangTurbineCompanyLimited，Deyang618000，China)Abstract：Asimplifiedmodelofbearingpedestalisestablishedinthispaper，andtheinflu

3、enceonsupportsystemresponsefrequencyandvibrationamplituderesponsebycontactstiffnesschangedunderdynamicareanalyzed．Theruleofrotorandsupportsystemvibrationcharacterwhichcausedbycontactstiffnesschangedarefound．Accordingtotherule，domesticunitvibrationquestionsareanalyzed，andthepracticablesolutionsarefo

4、undtosolvethesequestions，theresultsayebetter．Thestudyinthispaperissignificanttodealwiththevibrationofnon—rotatingparts．Keywords：turbine；contactstiffness；bearing；vibration0前言大型汽轮机低压缸两侧轴承座支撑方式有两种，分别为座缸式轴承和落地式轴承。一般来说，落地式轴承直接坐落在基础上，而座缸式轴承是坐落在低压缸上，通过庞大的低压缸坐落在台板上。因此，座缸式轴承支撑刚度弱于落地式轴承，但由于座缸式轴承支持方式能有效地减小轴系长

5、度，因此座缸式轴承支撑方式在国内外均是比较常见的。目前较多的国产、进口机组因为安装、改造等原因，座缸式轴承及低压缸振动大的问题比较常见¨一l。研究分析表明，座缸式轴承的支持刚度对振动的影响较大。从现有的文献来看，大多数研究主要着眼于动态支撑刚度对转子一轴承系统的振动特性变化的影响Hj，而未对引起动态刚度变化的因素(如接触刚度对轴承振动特性的影响)进行深入研究。工程实际中，在激振力一定的情况下，有时接触刚度对整个支撑系统动态下的振动特性起决定性作用，如负载、真空引起振动的波动变化‘21。本文对轴承座进行简化建模，分析支撑系统中接触刚度对支撑系统振动特性的影响，并以此对实际问题进行分析、处理。1

6、物理模型与数学模型的建立座缸式轴承箱与低压外下缸连接为一体，整体坐落在低压台扳匕，图!为墓塑丛里扭组低压座缸式轴承的箱体实物图。收稿日期：2016-04-21图1某600MW机组座缸式轴承箱外观图由于轴承座是与整个庞大的低压外下缸连接成一体的，为便于分析，将结构简化为图2所示模型。‘

7、、驾2轴承座结构、受力分析示意图作者简介：黄琪(1983．)，男，湖南湘潭人，硕士，工程师，振动工程师。长期从事振动诊断分析、处理工作。78汽轮机技术第59卷假设转子的原始不平衡质量为m，当转子以角速度tO转动时，产生的离心力F为：F=删2r。假设转子与轴承座的当量质量为M，k．为轴承座结构刚度，接触刚度和基础

8、刚度足够大，由于阻尼对结构的固有频率和振型影响不大bJ，忽略阻尼的影响。假设t=0时刻转子上的不平衡量质量位于水平右方，任一时刻t，离心力在垂直方向上的分量为Fsin(tot)。这个周期力作用在轴承座上，对轴承座受力分析，可得到垂直方向上的运动方程：航+kl算=Fsin(tot)(1)令∞t2=面／g!，=言。式(1)可转换为：露+tOl髫=Fsin(tot)(2)求解式(2)齐次方程的通解为：并=C1cos