滑动轴承油膜特性对转子动力学特性影响的有限元分析.pdf

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1、第58卷第6期2016年12月汽轮机技术TURBINE7IECHNOLOGYV01．58No．6Dec．2016滑动轴承油膜特性对转子动力学特性影响的有限元分析周曙明1，李录平1，张世海2，晋风华1，龚晨1(1长沙理工大学，长沙410014；2贵州电力试验研究院，贵阳550000)摘要：滑动油膜轴承参数与汽轮机转子的固有特性紧密相连。以某国产600MW汽轮机低压转子为研究对象，通过软件Solidworks建模与ANSYSWorkbench模拟计算，发掘出轴承油膜参数对转子固有特性的影响规律，并获得了部分定量关系。其主要表现

2、为：油膜刚度与阻尼的改变会影响转子部分阶次模态振型以及与之相对应的固有频率，但有许多类的振型以及与之相对应的固有频率不受轴承参数影响；该转子的扭振固有频率较高，正常状态下很难触发转子的扭转共振。关键词：汽轮机转子；油膜轴承；阻尼；刚度；ANSYSWorkbench分类号：TK263．6+4文献标识码：A文章编号：1001-5884(2016)06-0431-05FiniteElementAnalysisofBearingCharacteristicsonRDtorDynamicsInflueneeZHOUShu-ruin9

3、1，ULu-pin91，ZHANG鼬-hai2，JINFeng-hual，GONGChenl(1SchoolofEnergyandPowerEngineering，ChangShaUniversityofScienceandTechnology，ChangSha410114，China；2GuizhouElectricPowerDesignInstituteandResearchInstitute，Gniyang550000，China)Abstract：Parametersofoilfilmslipperybearing

4、arecorrespondingtotheinherentcharacteristicsoftheturbinerotor．Thispaperisfocusedonalow-pressureturbinerotorofadomestic600MWsteamturbineunit，byusingSolidworksbuildingthemodelandANSYSWorkbenchcMcdatingtheresults，thebearingoilfilmparametersontheintrinsicpropertiesoft

5、herotorWSSfound，andsomequantitativerelationshipwereobtained．Themainperformanceisthatthechangeoffilm§stiffnessanddampingwilleffectpartofmoda]shapesandnaturalfrequencycorrespondingly．butlotsofthemareunaffected．ModalfrequenciesoftorsionaldbmfiomoftherotoraIehigh，andi

6、tisdifficulttotriggertorsionalresonancewiththerotorinnormalstate．Keywords：turbmerotor；oilfilmbearillg；damping；吼硼臁：ANSYSWorkbench0前言大型汽轮发电机组的转子振动特性与支撑转子的轴承关系密切，轴承的部分参数可直接决定转子的固有特性。当前，大型汽轮发电机组的轴承都为油膜动压滑动轴承，通过在轴颈和轴瓦之间注入高压循环润滑油，便可使之形成一层油膜支撑起转子，能有效防止转子与轴瓦直接接触而发生干摩擦磨损部件

7、。轴颈与轴瓦之间的油膜特性对转子的动力学特性影响很大，油压的波动能引起转子产生振动，因此，无论是在设计阶段，还是在制造、运行、维护阶段，油膜对转子振动特性的影响都是工程技术人员密切关注的热点问题‘1·引。在转子轴承油膜特性的理论研究方面已经取得了许多具有理论和工程应用价值的成果。传统研究油膜对转子影响的方法主要有试验研究和数值分析。随着计算机技术的飞速发展，也可采用大型有限元软件进行模拟。本文以大型三维建模软件Solidworks作为转子建模的平台，将建模好的鞋壬塞佳模型昱厶到盆抚软件ANSYSworkbench中进行模收

8、稿日期：20164)1-26拟计算。通过使用软件中自带的轴承功能模块，改变轴承的刚度参数和阻尼参数，提取转子的固有频率和振型，探讨和发掘轴承参数对于该转子动力学特性的影响规律。1转子与油膜动力学特性描述方程轴承的力学模型如图1所示。轴颈处油膜支撑起转子，当轴颈发生扰动时，油膜对轴颈的反作用力就会发生变化