旋转机械径向碰摩模型分析.pdf

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1、第36卷第1期2015年2月电力与能源85旋转机械径向碰摩模型分析何青，李展，李红(华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京102206)摘要：转子系统动静碰摩是汽轮发电机组等大型旋转机械时常出现的故障之一。对碰摩故障的深入研究和准确诊断是确保汽轮发电机组安全运行的重要技术手段。对转子系统动静碰摩的研究主要包括两个方面：精确的模型和有效的振动诊断特征信息。分析了转子与定子发生径向碰摩的各种物理模型和力学模型。通过对刚性支承和弹性支承等碰摩的物理模型和碰摩的各种法向力和切向力模型的对比，分析了各个模型的特点及其应用范围

2、。介绍了动静碰摩的系统动力学模型，指出建立多参数、通用、精确的法向力和切向力模型以及精确的系统动力学模型是碰摩振动故障研究的发展方向关键词：旋转机械；径向碰摩；动力学模型作者简介：何青(1962)，男，博士，教授，从事热能工程研究。中图分类号：TK268文献标志码：A文章编号：2095—1256(2015)01～0085—07AnalysisofRotatingMachineryRadialRubbingModelHEQing。LIZhan。LIHong(SchoolofEnergyPowerandMechanica

3、lEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Rotor-to～statorrubbingofrotorsystemisoneofthecommonfuahsofsuchlargerotatingmachineryasturbo—units．Thein—depthstudyandaccuratediagnosisofrubbingfaultsistheimportanttechnicalmethodtOensur

4、esafeoperationofturbineunits．Thiskindofresearchmainlyincludestwoaspects：theaccuratemodelandtheeffectivevibrationdiagnosticfeatureinformation．Thispaperanalyzesvariousphysicalmodelsandme—chanicalmodelsforrotor—-tO—-statorradialrubbingandtheircharacteristicsandapp

5、licationscopebycomparingthephysicalmodelsforvariousrubbingswithrigidsupportorelasticsupportandmodelsforrubbingsnormalforcesandtangentialforces．Italsointroducesthesystemdynamicsmodelforrotor-to—statorrubbing，andpointsoutthatestablishingmulti—parameter，generaland

6、precisenormalforceandtangentialforcemodelaswellastheprecisesystemdynamicsmodelisthedevelopmentdirectionofrubbingvibrationfaultstudy．Keywords：rotatingmachinery；radialrubbing；dynamicmodel导致旋转机械转静子碰摩发生的原因一般分和组合碰摩的发生率较低。为制造、安装、运行三个方面。如在制造中由于技对于转子与定子碰摩的研究主要包括理论实术不精而

7、造成的不对称或者偏心，在安装过程中验研究和现场故障排除研究两类。其中理论实验转静子之间的间隙偏小，在运行中升降负荷过快、研究一般又包括碰摩模型的建立和基于模型基础暖机时间过短都会使转静子发生碰摩。而碰摩一上的系统动力学行为分析两方面。文献[1，2]就般分为径向、轴向和组合碰摩三类。从目前的文研究了周期碰摩的涡动性和稳定性。文献[-3-]又献中可以看出径向碰摩发生的概率最大。所谓径研究了次谐周期碰摩运动的响应特性。文献E4]向碰摩就是指转子的外缘与静止部位发生接触而首先应用动量守恒定理对碰摩的机理进行了详细引起的碰摩。

8、它一般发生在转子的动叶围带汽封阐述，然后又利用恢复系数，忽略转静子系统的弹上、轴端汽封、隔板汽封、油挡、轴承、挡汽片合密簧阻尼力和系统碰摩后的位移提出碰摩的数学模封瓦等部位。同时径向碰摩又可分成局部碰摩和型。文献E5]也提出了适用于径向局部碰摩的模全周碰摩。当转子在转动中始终与静子接触是全型。文献[6]等提出了单盘转子系统的非线性动周碰摩，否则