风力发电机组动平衡系统

为解决风力发电机组转子不平衡问题,开发了风力发电机组动平衡系统。该系统考虑了风机转速低、转速不稳定的特点,可对风力发电机组进行现场动平衡及状态监测。实验验证表明,风力发电机组动平衡系统可有效地降低风机的不平衡响应。     

机床柔性主轴转子低速无试重动平衡方法研究

为解决机床柔性主轴转子动平衡过程中需要在高速下试重的问题,提出一种柔性主轴转子低速无试重动平衡方法。在构建机床主轴动力学模型的基础上,根据刚体力学理论,通过对不平衡量与振动响应之间映射关系的提取,实现了工作转速下采集一次振动数据即可完成不平衡量的无试重识别;为了在非真实失衡面对呈现柔性特征的主轴转子失衡振动进行有效抑制,分析了柔性状态下的不平衡主轴模态振动行为,并基于此提出了不平衡量校正位置迁移方法。在高速柔性电主轴动平衡平台上进行了仿真与实验分析,实验在7 200r/min时进行,结果表明:基于一阶临界转速下所采集的振动数据,可得到迁移至两侧配重平面的等效不平衡量,对该不平衡量予以校正之后,一阶临界转速下主轴振动幅值下降了74.7%,且临界转速前后的振动降幅也较为明显,有效抑制了高速振型不平衡。     

翼板动平衡方法研究

为了更精准地控制翼板动平衡时平衡补偿质量,从而提高平衡精度,提出了一种新的利用翼板迎角变化产生不同升力和离心力来实现不平衡力补偿的动平衡方法。对翼板工作时所产生的升力和离心力进行理论分析,建立了翼板迎角与补偿质量间的数学模型。通过实验测试翼板迎角变化所产生的不平衡量,得到翼板迎角与所能提供的补偿质量间的数学关系。在8个不同的相位处添加不同试重作为失衡量,根据所得翼板迎角与补偿质量的数学关系,调整相应翼板的迎角进行失衡量补偿,完成转子动平衡。实验结果表明,基于提出方法设计的动平衡装置可平衡主轴任意位置的不平衡量,平衡能力可达1 617.6g·mm,在实验转速为560r/min时,可将不平衡质量降低94.21%。提出的翼板动平衡方法无需添加或去除质量便可完成动平衡,且提供的平衡量可精确控制,具有一定的实用价值和应用前景。     

挠性转子动平衡小型试验与现场平衡

本文叙述了挠性转子动平衡与刚性转子动平衡的不同特点。从分析挠性转子的振动特性出发,阐述了挠性转子动平衡的基本原理。本文介绍了在实验室里进行挠性转子动平衡模型实验的概况。实验结果指出,对挠性转子找平衡,可以通过对轴承坐振动的测量,再根据振型规律及振型函数正交原理,参考振型曲线选择平衡校正平面的位置,逐阶地对转子进行质量校正,最后达到工作转速下转子的总体平衡。本文还介绍应用这个实验成果,有效地对国产第一台20万瓩废汽轮发电机及30万瓩双水内冷汽轮发电机转子进行现场平衡,大大地减少了平衡次数,缩短了找平衡工作时间,提高了平衡质量,达到了动平衡的技术要求。     

φ300玻璃钢环隙式离心萃取器动平衡的实验研究

对Φ300玻璃钢环隙式离心萃取器玻璃钢转筒进行动平衡校正实验研究,并模拟工况对该设备进行水力学实验。玻璃钢转筒进行动平衡校正前后,设备负载运行与空载时相比,振动值平均增幅小于8%,验证了转子动不平衡是导致设备振动较大的主要因素;同时,校正后的离心萃取器整体振动值降幅高于72%,表明玻璃钢转子在500r/min下进行动平衡校正是有效可行的。     

φ300玻璃钢环隙式离心萃取器动平衡的实验研究

对φ300玻璃钢环隙式离心萃取器玻璃钢转筒进行动平衡校正实验研究,并模拟工况对该设备进行水力学实验.玻璃钢转筒进行动平衡校正前后,设备负载运行与空载时相比,振动值平均增幅小于8％,验证了转子动不平衡是导致设备振动较大的主要因素;同时,校正后的离心萃取器整体振动值降幅高于72％,表明玻璃钢转子在500r/min下进行动平衡校正是有效可行的.     

201型动平衡机

高速迦转体的动平衡,是提高机器寿命、改善工艺质量的重要环节,一个不平衡的转子,在高速下工作,将产生很大的离心力,从而使轴承寿命降低,引起强烈振动和噪音,甚至造成机器和建筑物的破坏。离心力的大小与转子转速的平方及不平衡重径积成正比。因此,对于高速转子必须进行严格的动平衡,力图减小不平衡量。 201型动平衡机是测量转子不平衡量大小及其相位的设备。目前我国高精度的中型动平衡机,无论在数量和精度方面都不能满足生产需要。我们的工作目的,就是试制适应于中等重量(5—100公厅)的转子,平衡精度要求在1微米(转子重心径向偏移量)以下…     

裂纹叶片转子的故障特性及其诊断

本文从裂纹叶片转子的动平衡、振动调制、近声场噪声及转子转速分析着手,论述了故障的动力学机理,并以排风机单叶片裂纹故障的形成与扩展为实例,进行故障特征的实验研究。理论和实验研究表明:叶片机械如风机之类可通过多参量特征监测对早期和严重的裂纹故障进行诊断。     

气悬浮立式转子的动平衡技术研究

为了提高立式转子的动平衡精度,研制了气悬浮测量装置,其核心部分是一个将转子稳定悬浮的气体静压球面轴承,并由气流驱动转子匀速旋转,通过测量转子的微小偏移来计算其动不平衡量.理论研究表明,转子的动不平衡量与转子的偏移成正比,位移比例系数越大,测量精度也越高.所研制的测量装置测得转子的最小可达剩余不平衡度小于0 8 g·mm/kg,不平衡量减少率大于90%,平面分离比大于80.     

柔性转子动平衡条件及实现方法

为解决高速旋转柔性转子的动不平衡缺陷,运用平衡的力学原理,得到柔性转子动平衡条件及实现柔性转子的动平衡方法.研究表明:一根理想平衡的柔性转子,高速旋转时不仅作用在轴承上的动载荷为零,而且转子本身的动挠曲变形也为零.转子的n阶振型分量在其共振时表现最激烈,对其进行动平衡校正时,转速应尽量靠近该阶共振转速.     

双盘球式自动平衡装置动态特性分析

球式自动平衡装置用于在线自动平衡转子的不平衡,并对振动进行控制。目前相关研究集中在平面运动的单盘球式自动平衡装置,然而实际高速运动的转轴大多产生非平面运动。考虑转子系统动不平衡,建立双盘球式自动平衡装置的数学模型,采用拉格朗日方程推导运动微分方程。通过平均法对稳定性和主共振进行理论分析论证,进行数值模拟仿真,分析不同转速转子的运动特性和滚球运动规律。研究表明,该装置在过临界转速时发生稳态振动,有良好的平衡制振性能。研究结果可为自动平衡装置设计提供理论参考。     

基于影响系数法的柔性转子无试重平衡法研究

针对目前转子动平衡技术需多次试重起车的不足。研究了柔性转子在无试重起车情况下进行动平衡的理论和方法。无线重平均法采用了影响系数法的平衡目标和优化思想,通过转子在选定测点及转还上不平衡响应的理论计算及原始不平衡振动量的实际测量,利用遗传算法进行配重的优化搜索,使转子在选定测点及转速上的残余振动量达到最小。动平衡实例表明,无试重平均法能有效地降低转子残余不平衡振动量,在转子现场动平衡中有广阔的应用前景     

高效转子式选粉机的最佳工况研究

研究不同操作参数对高效转子选粉机性能的影响规律,利用正交实验设计,得到高效转子选粉机的最佳工况.实验结果表明:折叠形式滴流装置可提高选粉效率;转子的转速对选粉机的性能影响最明显,通过调整转子的转速可控制产品的细度.确定选粉机最佳工况:转速为500 r/min,风量为1 750 m3/h,加料速度为10 kg/min时牛顿效率为83.88%.     

表面织构对转子轴承系统稳定性影响的实验研究

为了研究表面织构对高速精密机床支撑滑动轴承系统振动的影响,利用一种在轴颈表面大规模加工表面织构的低成本、高效率的方法,设计并制备了带有表面织构的转子。采用无织构和有织构两种转子,在供水压力分别为0.16MPa、0.30MPa及工作转速分别为2 400r/min、4 200r/min和6 000r/min的工况下,采用在主轴上附加不平衡质量的方法施加同频激振力,分别对无织构转子和有织构转子的振动进行测试分析。实验结果表明:在一定供水压力和转速条件下,表面织构抑制转子轴承系统振动的作用变得非常明显,有织构转子较无织构转子的相对振动量下降幅度超过60%,即使在发生水膜振荡的情况下,表面织构依然可以显著减小转子的振动幅值。因此,合理的表面织构设计,可以有效提高径向滑动轴承支撑的转子系统的稳定性。     

注液式高速切削主轴动平衡装置设计及其性能研究

为有效抑制高速切削主轴的不平衡振动,提出了适用于该类主轴的注液式在线动平衡装置,并讨论了该装置的工作原理及平衡终端的结构特性.为了实现喷液量的精密控制,通过控制液压系统喷射管道的直径、液体压力等参数,使平衡液体处于层流运动状态.通过分析平衡终端内、外圈径向位移与转速的关系,验证了该装置在高速旋转下的安全性.在研究该装置的平衡能力及精度的基础上,通过合理设计液体容腔,实现了喷液量与平衡配重间的线性关联.此外,还提出了考虑初次试重预估的迭代矢量反馈平衡控制策略,从而满足了该装置用于高速平衡时的特殊需求.高速主轴动平衡实验的结果表明,在20 700 r/min时,通过平衡操作可使主轴不平衡振动的幅值下降约78.8％,从而验证了该平衡装置及其平衡控制策略的有效性.     

湿式除尘风机三相除尘运行参数研究

针对湿式除尘风机内部气液固三相流场的特点,在FLUENT中采用欧拉法描述气相湍流流动,采用拉格朗日法描述粉尘与液滴的运动,同时考虑气、液、固三相之间的耦合关系,运用Euler/DPM/DPM模型对其内部流场进行数值模拟。将数值计算结果与实验结果进行比较,验证该数值模型用于模拟风机三相流场的可行性与准确性,为进一步优化湿式除尘风机提供依据,并在此基础上研究湿式风机的除尘效率与粉尘粒度、风机转速及液气比等参数的相互关系。研究结果表明:粉尘粒度越大、风机转速越高、液气比越大,除尘效率越高;当粉尘粒度由15μm减少到1μm时,除尘效率从99%降至65%;当风机转速由1 500 r/min增加到1 700 r/min时,粒度为3~10μm的颗粒除尘效率可提高3%~5%;提高增大液气比(0.1~0.4 L/m~3)可明显提高小粒度粉尘颗粒(1~10μm)的除去效率。     

超重力旋转床转子填料形状对传质系数的影响

以水吸收空气中的丙酮为体系,不锈钢丝网为填料,实验研究了超重力旋转床转子填料形状对体积传质系数的影响。考察了转子形状在不同转速n、气量Vg、液量VL下的吸收效果。研究结果表明:在转速为630 r/min,液量为100 L/h,气量为2 m3/h时,薄转子是厚转子单位体积填料体积传质系数的2.1倍;在转速为630 r/min液量为100 L/h,气量为2.5 m3/h时,薄转子是厚转子单位体积填料体积传质系数的2.3倍;说明在填料体积相近的情况下,转子填料做成半径大、厚度小的形状,有利于传质过程。     

注排液式砂轮在线动平衡技术研究

为有效抑制磨削过程中由砂轮失衡引起的振动,提出了一种新的注排液式砂轮在线动平衡方法,并设计了平衡装置。通过控制注入平衡腔内的液体与计算排出平衡腔的液体,控制平衡腔内残余液体质量,进而利用残余液体提供合适的平衡校正量。分析平衡腔内液体的离心力与腔内液位半径的关系,建立动态注液模型。采用打靶法对排液用的短孔型节流阀进行参数标定,分析了影响节流阀参数的因素,建立了流量控制模型,实现了平衡腔中残余液体量的精确计算。动平衡实验结果表明,在砂轮转速为2 700r/min时进行校正,使用注排液式砂轮动平衡方法,振动幅值下降达89.25%,验证了提出的在线动平衡方法的可行性和平衡效果,同时也表明该平衡方法具有持续的平衡能力,解决了现有注液式在线动平衡腔满而丧失平衡能力的问题。     

基于DSP的高速转子动平衡测试系统的转速测试法

测速装置在动平衡仪中占有非常重要的地位.对测速装置的要求是精度高、稳定可靠和检测时间短.针对基于DSP（digital signal processing）平台的高速转子动平衡测试系统的开发,介绍了一种基于DSP平台的转速基准信号测试方法.文中从转子基准信号的提取、DSP转速测试和软件设计等方面讲述了该方法的实现.这种新的基于DSP的高速转子动平衡转速测试方法精度高、测速范围广、简单方便,适合于对不平衡量所引起的振动量幅值和相位的精确提取.     

波箔箔片动压气体轴承的实验研究

为满足透平机械高速可靠运转的需求,设计了一种波箔型箔片轴承,其基本结构由柔性平箔和支承平箔的弹性波箔组成。在气体轴承-高速低温透平膨胀机实验台上对波箔箔片动压气体轴承进行了实验,实验中采用压缩空气驱动透平转子,以功率75kW的阿特拉斯螺杆压缩机作为供气源,从而获得了0.1~1.15MPa、标准工况下最高流量为600m3/h的压缩空气。将波箔厚度为0.05mm及0.07mm的2种箔片动压气体径向轴承,应用于主轴Φ25mm的标准工况下150m3/h制氧机用高速透平膨胀机,研究了箔片支承高速透平转子的振动特性及稳定性。实验结果表明:波箔弹性元件的刚度是轴承性能的重要影响因素之一,0.05mm波箔刚度小,柔性变形裕度较大,可以抑制转子不稳定涡动,透平膨胀机转子最高转速达93 366r/min;0.07mm波箔刚度较大,柔性变形裕度相对较小,当最高转速达到93 161r/min时转子出现涡动。2种波箔厚度的轴承最高转速达到9.3万r/min时转子的最大振幅均小于20μm,波箔轴承表现出了良好的刚度和阻尼特性,可有效抑制Φ25mm的高速透平膨胀机转子的涡动。