涡动
- 高速角接触球轴承保持架的运动分析
擦引起了保持架的涡动,保持架的不稳定涡动导致了力矩波动和啸叫声,并定义了保持架稳定运动状态,即保持架的涡动角速度等于自转角速度,且涡动轨迹为规则的圆形。随后,文献[2]通过试验详细研究了仪表球轴承稳定运转和发生啸叫时保持架的运动,发现发生啸叫时保持架在随球组旋转运动的基础上有高频的涡动,涡动频率与球的自转频率有关,保持架的涡动是球与兜孔摩擦和几何耦合的结果,并定义了保持架的质心涡动模型,奠定了保持架稳定性研究的基础。文献[3]对动量轮轴承的啸叫进行了试验分
轴承 2023年9期2023-09-15
- 基于钻柱横向振动模型的动力学分析
建立了水平井钻柱涡动的动力学方程，分析了钻柱自重、井壁摩阻、钻井液流速等因素对水平井钻柱涡动规律的影响.Wiercigroch［18］等研究了井下低维钻柱系统复杂的动力学特性.Irawan［19］等借助有限元方法研究了钻柱的横向振动问题.虽然上述文献详细的列举了不同工况下，系统参数对钻柱系统复杂动力学特性的影响，但借助数值延拓和分岔技术对钻柱系统稳定性的研究依然鲜见.本文以钻柱的横向振动模型为研究对象，借助Lyapunov直接法，推导出使得系统保持稳定的参
兰州交通大学学报 2022年6期2023-01-05
- 离心压缩机蜂窝阻尼密封动力特性及转子稳定性*
动网格技术的单频涡动模型，可计算单个涡动频率下的动特性系数。国内学者李军团队[14-15]和孙丹团队[16-17]研究了多频椭圆涡动模型，通过少量计算可获得多个频率下的转子动力特性系数，且计算精度高，对复杂结构和运行工况有良好的适应性。但关于蜂窝密封及转子稳定性的研究较少。本文作者从蜂窝密封动特性分析入手，采用CFD非定常动网格技术和多频涡动求解模型，研究了蜂窝密封动特性系数，并与同条件下的迷宫密封进行对比，分析了蜂窝密封在实际压缩机转子上的稳定性效果。研
润滑与密封 2022年10期2022-11-03
- 箔片动压气体轴承-转子系统的振动特性试验
340 Hz，则涡动比约为0.5，因此A和F区域出现的非同频振动为半速涡动，此时轴承-转子系统进入线性失稳状态；半速涡动消失后，随着转速的升高， B区域出现了短暂的低频涡动；涡动消失后，随着转速的不断升高到达最大转速位置G区域；关闭供气阀门降速， D区域出现了低频振荡现象，即锁频振动，此时轴承-转子系统进入非线性失稳状态，在低频振荡开始发生和结束时，C和E区域分别出现了分频涡动现象。图4 转子供气端竖直方向振幅-时间-频率三维谱图2.1 线性失稳2.1.1
轴承 2022年10期2022-10-21
- 新型涡流槽密封泄漏特性与动力特性研究
至会造成转子反向涡动，致使转子失稳，因此反旋流密封在实际应用中具有一定的局限性。另一种形式便是在密封进口设置阻旋栅挡板的阻旋栅密封。NIELSEN等[15]通过实验研究了普通直型阻旋栅与流线型阻旋栅对密封动力特性的影响，研究发现，普通直阻旋栅密封具有更好的动力特性，同时发现密封长度增大后阻旋栅提高密封稳定性的作用不大。CHILDS等[16]进一步通过实验研究了无阻旋栅密封以及装配有直角、反旋流角三种阻旋栅的密封动力特性，对比发现，阻旋栅形状对密封直接阻尼和
中国机械工程 2022年19期2022-10-18
- 切削液影响BTA钻加工轨迹数值研究
轨迹与钻杆转速和涡动频率有关,使用Matlab对式(14)进行计算，以φ=23 mm的BTA钻为例，根据文献[7]可知，加工孔径为25 mm的孔，钻杆转速为10 rad·s-1时，则钻杆的轨迹根据不同的涡动频率不同，其形状如图2所示。(a) 涡动频率为5 rad·s-1 (b) 涡动频率为10 rad·s-1(c) 涡动频率为20 rad·s-1 (d) 涡动频率为30 rad·s-1(e) 涡动频率为50 rad·s-1 (f) 涡动频率为60 rad·
模具技术 2022年3期2022-08-18
- 涡动效应下非对称叶轮结构对离心泵内流影响机制
采用三维离心泵的涡动旋转模型对不同叶轮结构离心泵在不同涡动情况下的流体域模型进行定常数值模拟分析，研究了叶轮结构、涡动频率比、流量和偏心距等对离心泵内部流场的影响。1 研究模型1.1 计算模型利用三维建模软件CREO 对离心泵进行实体建模，该离心泵的主要性能参数：Q=201.5m3/h、扬程H=57m、转速n=2950r/min。为探究非对称叶轮结构对离心泵稳定性的影响，需要针对原始对称叶轮模型进行方案设计，如图1(a)所示。采用的短叶片为原叶轮扭曲型叶片
科学技术创新 2022年22期2022-07-25
- 不平衡导致的发电机组转子反向涡动分析
准确建立转子反向涡动行为与故障之间的映射关系，研究人员对转子反向涡动机理开展了大量研究。动静碰摩[4-5]、轴颈呼吸裂纹[6]、转子刚度不对称[7-8]和轴承非线性[9]等均会导致转子发生具有相应特征的反向涡动。质量不平衡是旋转机械最常见的振动故障来源，据统计，旋转机械70%以上的振动故障与质量不平衡有关[10]。传统理论认为，不平衡激振力作用下，仅在支撑刚度非对称导致的临界转速分离区域内转子才会发生反向涡动[11]。Muszynska[12]对悬臂外伸端
动力工程学报 2022年3期2022-04-01
- 进口预旋对迷宫齿磨损形态下密封非定常气流激振转子动力特性系数的影响
基于转子多频椭圆涡动模型的非定常数值方法[6,15]求解URANS方程，计算分析了2种典型进口预旋比条件下未磨损结构、未弯曲磨损结构和部分弯曲磨损结构的密封泄漏质量流量、气流平均周向速度以及转子动力特性系数。求解器选取为ANSYS CFX；离散格式为高精度格式；求解方法为基于动网格技术的非定常求解方法；湍流模型选取标准k-ε湍流模型；工质为理想空气；涡动模型采用多频椭圆涡动模型，涡动频率为20～260 Hz，且每个涡动频率的椭圆涡动长轴选取为磨损间隙的1%
动力工程学报 2022年3期2022-04-01
- 考虑进口预旋的阶梯型迷宫密封转子动力特性
[1]。转子偏心涡动时,密封动静部件之间的微小间隙形成的压力场会产生作用于转子的气流激振力[2],影响转子系统的动力特性,致使系统稳定性降低,严重时可能产生大幅低频振动,诱发转子失稳,影响机组的安全性和经济性[3]。因此,研究密封动力特性对保障转子安全高效运行具有重要意义。20世纪80年代,Iwatsubo首次提出了理论求解迷宫密封转子动力特性的单控制体方法[4](Bulk Flow方法),晏鑫等采用Bulk Flow方法研究了孔型密封转子动力特性[5]。
西安交通大学学报 2022年3期2022-03-15
- 光滑环形气体密封动态特性研究
研究均未考虑转子涡动对密封动力特性系数的影响。Kerr[13]通过试验研究涡动转子密封动力特性系数，发现密封气流力造成的负刚度是系统失稳的主要原因。环形密封通常工作于阻塞或非阻塞状态，Fleming[14]研究发现光滑环形密封在阻塞工况下，易产生负刚度，而非阻塞工况则不会出现负刚度，为避免负刚度可串联多个密封降低级间压比。Arghir等[15-16]等分析了密封阻塞工况下的流场，表明负刚度系数是阻塞流动造成。然而，Childs等[17]通过试验发现，非阻塞
振动与冲击 2022年1期2022-01-27
- 蜂窝密封泄漏特性与动力特性影响因素分析
多频方法计算了在涡动频率对蜂窝密封的动力特性系数的影响规律，发现有效阻尼系数随着频率的增大先增大后减小。Giuseppe[14]计算了不同进口预旋下蜂窝密封的有效刚度系数和有效阻尼系数，结果表明，随着预旋的增大，蜂窝密封稳定性下降。晏鑫数值研究了预旋、对边距与孔深对蜂窝密封泄漏流动的影响。Tony[15]实验研究发现进口预旋对蜂窝阻尼密封有效刚度系数的影响较小，主要用过影响交叉刚度系数来较低其有效阻尼系数。Kraemer[16]等研究了密封结构引起的转子失
风机技术 2021年5期2021-12-17
- 修井钻磨涡动钻柱诱发套管磨损程度分析*
中横向振动是钻柱涡动的主要原因。钻柱涡动是指钻柱在钻进时偏离井筒轴线，发生绕轴线的不规则公转运动，当钻柱公转半径大于钻柱与套管的单边环空间隙时，钻柱会与套管内壁接触，对套管造成磨损，磨损主要以冲击磨损和滑动磨损为主。钻柱横向振动对井壁造成的冲击，会使套管内壁发生变形。此外，钻柱沿套管内壁周向滚动时，也会对套管造成磨损，导致其强度降低，影响其使用寿命，磨损严重时还会导致井下事故的发生，造成重大损失。因此，对钻磨期间的套管磨损体积进行分析计算，得到磨损套管的剩
石油机械 2021年12期2021-12-13
- 华北地区“16·7”极端强降水事件之环流及扰动能量变化特征
描写小振幅准地转涡动的广义假动量。Wr的散度为负时，表示波作用通量因能量辐合而增大，反之散度为正时，表示扰动减弱。需要要说明的是，当扰动相速度非常小或者对于准静止波动而言，Wr可用于诊断Rossby波的能量传播特征。当然，即使针对移动性Rossby波，在不考虑基本气流相关的通量CUM时，Wr仍可用于部分地揭示Rossby波动能量传播的方向和波作用通量变化趋势。1.3 涡动动能方程极端降水发生时，伴随着局地有效位能向动能的转化，扰动增强，此时涡动动能的维持受
气象科学 2021年5期2021-11-25
- 基于SSWPT的转子油膜失稳故障分析
转，从而产生油膜涡动和油膜振荡[2]。一旦转子系统发生油膜振荡，会严重损坏转子，影响整个机械系统的正常运行，因此研究转子系统油膜失稳故障对确保转子正常安全运行具有重要意义。实际工况下的转子故障信号通常是非线性、非平稳的多分量信号，它们的频率成分随着时间变化。时频分析方法是处理非平稳信号的有效工具，被广泛用于转子故障诊断中[3-4]。目前，常用的时频分析方法有短时傅里叶变换[5](Short-time Fourier Transform,STFT)、小波变换
动力工程学报 2021年5期2021-05-22
- 雾化器转轴振动特性研究
雾化器转轴前四阶涡动频率的影响，计算中上下轴承约束为刚性约束k1=k2=∞，陶瓷约束刚度k3=20000N/mm，雾化轮质量m（d）=0.0184t.由图 5 可见，由于存在陀螺力矩的影响，随着转速Ω的增大，转轴前四阶涡动频率出现正进动与反进动的现象，而当Ω=0r/s时，陀螺力矩消失，此时正进动频率等于反进动频率.当转速增加时，对于正进动，陀螺力矩使转轴的变形减小，提高了转轴的刚度，进而使其频率增大；而对反进动，陀螺力矩使转轴的变形增大，降低了转轴的刚度，
动力学与控制学报 2021年1期2021-05-20
- 汽轮发电机组振动原因分析及处理
本文则主要以油膜涡动理论为依据，通过对神华包头煤化工有限责任公司汽轮发电机组进行分析，得出了轴承的油膜失稳引起的机组振动异常的图谱特征，给出了解决油膜涡动问题的切实可行的措施，为以后设备管理中遇到的同类问题提供参考。1 机组概况神华包头煤化工有限责任公司热电中心配置了4 台480t/h 煤粉锅炉、2 台50MW 汽轮发电机组，2010 年投入运行。汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的高压、单缸、冲动、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮机，型号为&=. 9.3/4
中国设备工程 2021年6期2021-03-30
- 一种防斜打快钻井技术的提速机制及实践
井参数BHA保持涡动，可以部分解放钻压实现一定程度的防斜打快[6-7]。预弯曲动力学防斜打快技术利用BHA 在井眼中的涡动特征消除钻头轴线的指向作用，引发偏向下井壁方向的侧向力。现有研究将预弯防斜打快BHA 的提速作用简单归因于钻压的提高，对涡动状态下BHA的动力学特征及其钻井提速内在机制关注较少，有待进一步研究。本文对预弯防斜打快BHA 的动力学特性进行了深入研究，分析了不同弯角条件下钻头动态侧向力，明确了涡动条件诱致的动态轴向力特征，在此基础上揭示了预
西部探矿工程 2021年3期2021-02-27
- 密封汽流激振下转子动力特性的时域分析
的方法模拟了转子涡动模型，并将不同软件的计算结果对比，结果表明，CFX-TASCflow可以较准确地计算转子动力系数［14］。Subramanian等［15］在考虑离心作用对径向力和切向力的影响后，认为在低转速时离心作用的增强导致径向力减小，这种影响随压比的增加更加明显，而切向力几乎不变。随着转速的升高，离心作用会使径向力和切向力在低压比条件下发生突变。Ma等［16］发现分岔转速随密封直径和长度的增加而增大。对于动力系数的求解，一般采用傅里叶变换，在频域上
北京航空航天大学学报 2020年11期2021-01-08
- 旋转悬臂Rayleigh轴的Galerkin近似解1)
ayleigh轴涡动频率的封闭解。Sheu等[8]建立简支旋转Rayleigh轴的涡动频率的解析表达式。Banerjee等[9]导出Euler-Bernoulli复合材料梁的动刚度矩阵并采用Wittrick-Williams算法求解自由振动和临界转速。任勇生等[10]建立Euler-Bernoulli黏弹性复合材料旋转轴的运动方程，采用Galerkin法求解得到涡动频率与阻尼。经典的求解方法是利用分离变量法对偏微分运动方程进行求解，建立表征模态振型的特征方
力学与实践 2020年6期2021-01-06
- 300 MW机组汽轮机轴瓦油膜振荡分析与处理
转外，还将绕O1涡动（涡动方向与转动方向相同），其涡动速度约为角速度的一半，称为油膜涡动（半速涡动）。油膜涡动产生后就不消失，随着工作转速的升高，其涡动频率也不断增强，振幅也不断增大。如果转子的转速继续升高到第一临界转速的2倍时，其涡动频率与一阶临界转速相同，产生共振，振幅突然骤增，振动非常剧烈，轴心轨迹突然变成扩散的不规则曲线，半频谐波振幅值就增加到接近或超过基频振幅。若继续提高转速，则转子的涡动频率保持不变，始终等于转子的一阶临界转速，这种现象称为油膜
能源与环境 2020年4期2020-09-02
- 汽轮机组椭圆轴承稳定性优化改造
轴承处发生了油膜涡动[1]。图1 转子振动频谱图Fig.1 Vibration spectrum of rotor油膜涡动是滑动轴承油膜激发的自激振动，涡动频率总是近似等于转轴频率的一半，也称为半速涡动。当工作转速近似等于两倍临界转速时，油膜涡动频率与临界转速重合，发生共振，油膜涡动的振幅会迅速增加，且机组很难通过冲转方式跨过这一区域，因此十分危险，此时的油膜涡动称为油膜振荡。该机组工作转速在两倍临界转速之下，基本不会出现油膜振荡，且直到升速至工作转速，转
化工设备与管道 2020年3期2020-08-26
- PDC钻头涡动和粘滑震动现场识别方法及消除措施
移的现象称为钻头涡动。PDC 钻头涡动会使机械比能突然大幅增加。涡动导致肩部切削齿出现崩碎、崩裂等严重损坏现象，由于冲击作用导致肩部齿损伤，并且肩部齿的损伤裂纹呈“沙滩”型，切削齿受损后容易快速磨损，从而导致PDC 钻头出现早期破坏、机械钻速降低、钻头寿命减少、钻井周期加长，进而引发次生井下复杂事故，甚至会导致现场工程师误判钻头与地层的配伍性[1]。PDC 钻头在钻进过程中，钻头与岩层间的相互作用既与钻头的运动有关，还与岩层的性质有关。深部硬地层岩石硬度高
石油工业技术监督 2020年11期2020-04-15
- 动载荷作用下的轴颈涡动与滑动轴承瞬态油膜力耦合机制研究
平衡位置附近产生涡动，进而对于高速机床等大型旋转机械的运行状态产生影响[1]。其中由于油膜自激导致的涡动频率一般略低于转速的一半，因此也常称之为“半速涡动”[2]。20世纪20年代，Newkirk等[3]将半速涡动的矛头指向滑动轴承以来，揭示在转子涡动过程中瞬态油膜力与轴颈涡动之间耦合作用机制一直是转子-滑动轴承领域的热点之一，随着研究的推进瞬态油膜力模型依次经历了线性化模型[4]、瞬态理论油膜力模型[5]、瞬态Reynolds方程模型[6]等。目前，线性
振动与冲击 2019年24期2019-12-31
- 离心泵环形平面密封动力特性的数值计算
分析了密封压差、涡动比和密封间隙对密封动特性系数的影响[10]。刘振萍等基于有限元法计算密封间隙为0.1 5 mm时的环形平面密封，分析了不同压差对密封流体力和动力系数的影响[11]。Gülich J F等分别给出了离心泵叶轮前、后密封口环以及级间密封动力系数的计算公式和选取范围，但仅适用于长径比小于0.5的平面密封和齿高小于0.5 mm的迷宫密封结构[12]。T.Iwatsubo等通过实验测试分析了不同密封结构参数和状态参数对泄漏量和密封动力系数的影响[
中国农村水利水电 2019年9期2019-09-26
- 基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法
转子实际的非稳态涡动问题转变为准稳态模型，计算速度较快。瞬态涡动法。该方法基于CFD非稳态求解及动网格方法，对密封内流场进行计算。西安交通大学李军教授团队做了大量的密封数值模拟工作，提出了多频涡动瞬态计算方法[29-31]，并针对蜂窝密封、孔型密封、袋式密封等开展了系统的数值仿真研究。图1 准稳态模型示意图Fig.1 Schematic diagram of quasi-steady state model有限小扰动法和旋转坐标系方法使用较为方便，然而在实
振动与冲击 2019年16期2019-08-31
- 圆弧兜孔圆柱滚子轴承的动态不稳定规律特性研究
滚子打滑、保持架涡动等不稳定现象[1-2]，进而引发轴承的磨损、断裂等故障，使轴承发生早期失效，圆柱滚子轴承的滚子打滑和保持架涡动等问题已成为航空发动机主轴承耐久性的主要瓶颈，所以找到圆柱滚子轴承动态不稳定的影响因素及影响规律具有重意义。Cavallaro等[3]分析了不同径向载荷、不同内外圈转速下滚子打滑速度与Hertz压力之间的关系。Yoshida等[4]在考虑润滑油非牛顿流变特性、温升以及滚子歪斜等因素的情况下，建立了根据轴承结构参数和工况条件预测保
振动与冲击 2019年5期2019-03-25
- 远程诊断油膜振荡造成的汽轮机轴瓦摩碰故障
一个原因就是油膜涡动或者油膜振荡，油膜振荡的早期准确诊断能有效提高机组运行的安全性，杜绝安全生产事故的发生。1 油膜振荡的故障机理及故障征兆1.1 油膜振荡的故障机理油膜的楔形按油的平均流速绕轴瓦中心运动的现象称作油膜涡动，而油膜涡动是油膜振荡的初级阶段。油膜涡动和油膜振荡是滑动轴承的一种特有故障，机组在发生油膜涡动后涡动频率就不再消失，并且随着机组转速的不断升高，其涡动频率也不断增大，振幅也不断增大，如果转子的转速达到转子一阶临界转速的2倍时，其涡动频率
设备管理与维修 2018年9期2019-01-15
- 全矢谱在滑动轴承转子系统油膜失稳中的应用*
题日益突出。油膜涡动和油膜振荡是转子系统运转过程中发生的一种自激振荡，是转子系统最易出现故障之一，因此，对滑动轴承转子系统进行油膜涡动、油膜振荡的研究具有深刻意义[1-2]。基于此，陈策等[3]针对轴承产生轴颈油膜涡动现象的机理，通过公式推导进一步探讨了半速涡动的行为特征。瓮雷等[4-7]利用有限元分析软件ANSYS建立典型的具有转子陀螺效应的转子系统有限元线性分析模型，通过多次模态求解得到转子系统的坎贝尔图，从而计算出转子系统的临界转速，并且分析了转子系
组合机床与自动化加工技术 2018年12期2019-01-03
- 基于3D瞬态流场计算的滑动轴承非线性油膜力分析
。图3 轴颈中心涡动时油膜力分量关系图Fig.3 Oil film force components at oil whirling滑动轴承的动特性是与轴承内的流体动态力密切相关的，如图3所示。将油膜动压产生的力沿轴心轨迹分解，分为沿着轴颈涡动方向的切向油膜力Fτ和垂直轴颈涡动方向的径向油膜力Fr，计算公式为(7)式中：Ob为滑动轴承的中心；O′为轴颈的涡动中心； Δx、Δy分别为一个时间步内轴颈中心沿x和y方向的位移值。文中令切向油膜力的方向与轴颈涡动方
振动与冲击 2018年20期2018-11-01
- 基于质量偏心的枪钻圆度误差数值仿真分析
程中使用的颤振与涡动的抑制方法多为增加支撑装置， 或者使用磁流变液或电流变液等装置实现减振， 这种添加支撑装置的方法为被动减振. 本文通过改变刀具钻头材料， 主动实现抑制振动， 旨在一定程度上抑制涡动， 从而改善深孔圆度形貌.1 圆度误差形成机理深孔加工圆度误差是指在深孔加工过程中， 孔圆度与理想圆度形貌的近似程度. 造成圆度误差的主要原因是由于加工过程中钻杆的涡动. 涡动是枪钻系统在加工过程中因弱刚性和自身结构特点导致的不平衡的绕动现象， 使钻杆偏离既定
中北大学学报(自然科学版) 2018年4期2018-07-10
- 远程诊断油膜振荡造成的汽轮机轴瓦摩碰故障
一个原因就是油膜涡动或者油膜振荡，油膜振荡的早期准确诊断能有效提高机组运行的安全性，杜绝安全生产事故的发生。1 油膜振荡的故障机理及故障征兆1.1 油膜振荡的故障机理油膜的楔形按油的平均流速绕轴瓦中心运动的现象称作油膜涡动，而油膜涡动是油膜振荡的初级阶段。油膜涡动和油膜振荡是滑动轴承的一种特有故障，机组在发生油膜涡动后涡动频率就不再消失，并且随着机组转速的不断升高，其涡动频率也不断增大，振幅也不断增大，如果转子的转速达到转子一阶临界转速的2倍时，其涡动频率
设备管理与维修 2018年5期2018-06-11
- 汽轮发电机转子突发性振动问题分析
的时候转子的油膜涡动及其匝间出现短路的情况、线圈发生膨胀等多方面引起的热不平衡现象。关键词：发电机转子；突发性振动；研究通常情况下，引发发电机转子出现振动问题的因素有诸多种，经常看到的有以下几种：第一种是转子质量不平衡；第二种是转子不对中；第三种是共振等。不仅仅如此，也可能由于线圈出现短路、冷却系统发生堵塞的情况等因素也会导致转子热不平衡亦或是油膜震荡而引起振动的情况。前者引发的通常是较为稳定性的振动，但是后者经常会出现突发性亦或是不稳定的振动，这样产生的
科学与财富 2018年8期2018-05-09
- 水平井钻柱涡动特性数值分析与试验
受压钻柱在屈曲和涡动的作用下，容易发生磨损、疲劳断裂以及井眼的倾斜。垂直井钻井过程中，钻柱存在涡动现象的事实已被接受。这种钻柱的涡动对钻井作业十分不利，尤其是底部钻柱的反向涡动，会加快钻柱的磨损，易导致钻柱提前疲劳破坏。国内外学者对底部钻柱动力学特性进行了研究。JANSEN等[1-2]和 NAGANAWA等[3]根据非线性转子动力学理论，建立了量纲一钻柱涡动方程，并进行了数值模拟计算。CHRISTOFOROU等[4]借助Rayleigh梁模型对底部钻具组合
中国机械工程 2018年6期2018-04-03
- 基于ALIF-HT的汽轮发电机组转子故障诊断
机组转子产生油膜涡动、油膜振荡、碰摩及不平衡等故障时，其振动信号通常为转频、转频谐波与现场噪声复合而成的多分量非平稳信号[2].由于时频分析可同时表达振动信号的时域和频域信息，因而在转子故障诊断中得到广泛应用[3].常用的时频分析方法有短时傅里叶变换[4]、小波变换[5]、魏格纳分布[6]及希尔伯特黄变换(HHT)[7]等.但上述时频分析方法均存在一定缺陷，如短时傅里叶变换时频窗固定，小波变换基函数选取缺乏自适应性，魏格纳分布虽然可保证较高的时频分辨率，但
动力工程学报 2017年11期2017-11-28
- 燃气轮机转子厂内高速动平衡试验转子—支撑系统油膜失稳现象分析与处理
，开始是出现油膜涡动，也就是半速涡动，最后出现油膜振荡。转子升到一定转速时，产生涡动，随转速升高，涡动频率始终等于或略小于转动频率的一半，出现涡动的这个转速通常称为失稳转速，转速升至两倍临界转速时，涡动频率与转子固有频率重合，产生共振，振幅陡然变大，油膜涡动变成油膜振荡，振荡的频率将不再发生变化，始终等于转子的固有频率。但在一些重载轴承里，开始不出现油膜涡动，转子转速到达某一转速时，直接出现油膜振荡。1.1 油膜失稳的机理如图1所示，转子在高速转动时，其轴
东方汽轮机 2017年1期2017-05-10
- 迷宫式汽封流体动力特性研究
封动力特性系数和涡动系数.结果表明：随着转速、进出口压力比和偏心率的增大，涡动系数也相应增大，转子的稳定性下降.迷宫式汽封；气流力；动力特性；数值计算汽封是汽轮机等透平机械中减少流体泄漏的关键部件.常见的汽封结构有迷宫式[1]、刷式[2]、阶梯式[3]、蜂窝式[4]、指尖式[5]、螺旋槽式[6]和混合式[7]等，而迷宫式汽封在透平机械中最为常见，已得到广泛应用[8].随着机组向大容量和高参数方向发展，汽封气流力对转子稳定性的影响更加显著，汽封中流体周向压力
动力工程学报 2017年1期2017-02-08
- 导致钻铤失效的井下振动分析及其解决方案
下横向振动情况及涡动规律，分析了根据既定的边界条件确保稳定的钻井参数的最佳区域，阐释了在最佳区域内钻井，既可以保持钻具的稳定或消除涡动和粘滑振动以获得最大机械钻速，还可以减少或消除下部钻具尤其是钻铤的交变应力疲劳的认识。最后提出了减弱和消除井下振动的解决方案：①根据特定的钻具组合、钻井环境，运用上述建立的物理和数学模型，可以较为方便地计算出应该避免的可能引起井下共振的转速及相关参数，且共振转速恰恰就是最佳防振转速，利用井下振动分析软件在钻具组合设计和现场施
天然气工业 2016年12期2017-01-05
- 压电传感技术在深孔钻杆涡动控制中的应用研究*
感技术在深孔钻杆涡动控制中的应用研究*王俊彦①②苗鸿宾①②倪 璟③(①中北大学机械与动力工程学院，山西 太原 030051；②山西省深孔加工工程技术研究中心，山西 太原 030051；③太原铁路机械学校，山西 太原 030006)对深孔加工中钻杆涡动失稳的控制方法进行了研究，对钻杆的受力情况及运动形式进行了分析。基于模糊控制理论方法，结合压电传感技术，提出一种钻杆涡动的横向位移的控制方法。并对控制方法进行了试验验证，试验结果表明了压电主动控制方法的合理性，
制造技术与机床 2016年11期2016-11-23
- 弹性支撑旋转Timoshenko梁动力学特性
v谱方法获得系统涡动频率与模态振型数值解。结果表明，在高速转动状态下陀螺效应、支撑结构刚度对Timoshenko梁动力学特性有显著影响；各阶固有频率随着转速增加而分成正向涡动频率与反向涡动频率，高阶频率变化幅度更大；涡动频率随支撑结构直线刚度增加而呈阶梯状变化，当直线刚度增加到一定值后系统涡动频率将保持稳定；随着支撑结构转动刚度增加，涡动频率出现一个最小值与最大值，前者低于自由边界条件下频率值，后者高于固定边界条件下频率值。相关结果可用于各类旋转梁机构的设
噪声与振动控制 2016年3期2016-10-14
- 汽动给水泵油膜振荡故障分析与处理
析诊断确认为油膜涡动引发油膜振荡所致，并在多次治理与现场试验中最终找到故障根源为基础的不均沉降，通过采用减小轴承顶部间隙的方法将故障成功消除。汽动给水泵；油膜涡动；油膜振荡；轴承顶隙0 概述某电厂200 MW汽轮机组汽动给水泵为2007年加装的全容量泵组。小汽轮机型号为TGQO6/7-1，由北京电力设备总厂制造，采用全周式进汽方式。汽动给水泵由沈阳水泵股份有限公司制造，汽动给水泵组4个轴承均为圆筒瓦，其中1，2号轴承支撑汽轮机转子，3，4号轴承支撑给水泵转
电力安全技术 2016年7期2016-09-09
- 涡动下高速离心泵的内部流动特性研究
212013)涡动下高速离心泵的内部流动特性研究袁建平， 沈陈栋， 刘君， 付燕霞， 周帮伦(国家水泵及系统工程研究中心，江苏 镇江212013)引起高速离心泵振动的原因很多，其中一种是由于流体作用力导致叶轮发生偏心转动，即“涡动”引起的高速离心泵的振动。为了探讨涡动情况下高速离心泵内部流场特性，以高速离心泵为研究对象，给定了三种流量、四种偏心距以及六种涡动频率比组成的不同方案，应用CFX软件对高速离心泵的内部流动进行定常数值模拟，研究了涡动频率比、偏心
振动与冲击 2016年11期2016-08-04
- 助燃鼓风机故障分析和处理
风机呈现明显油膜涡动的振动特征。（5）冬季风机油温变化较大，且造成油压小幅波动，风机振动随之变化，呈现明显油膜涡动的振动特征。三、设备故障的原因和处理为了更好的吸取设备故障的教训，特对风机设备油膜涡动的振动故障的原因进行逐项排查。风机设备油膜涡动的振动故障原因一般来说包括以下几个方面。（1）轴承设计或制造不合理可能造成油膜涡动的振动。本风机前期安全运行2年，虽然也曾轴承老化磨损振动，但是风机没有油膜涡动的振动故障，排除风机设计制造因素。表1 mm/s图2
中国设备工程 2015年2期2015-12-27
- 补汽对透平级气动性能和静叶汽封转子动力特性影响的数值模拟
件,采用多频椭圆涡动模型和动网格技术计算了静叶汽封的非定常气流激振转子动力特性系数。研究结果表明:补汽射流冲击下游静叶栅的叶根区域会造成旋涡流动,导致下游静叶栅的进口气动参数沿周向出现不均匀分布,透平级的气动性能随着补汽量的增加而下降;补汽射流改变了的下游静叶汽封的气动参数,使得预旋比由0.02逐渐增大为0.06、0.16,进而导致汽封的转子动力特性发生改变。该结果可为补汽对机组气动性能和转子动力特性影响的研究提供参考。透平级;静叶汽封;气动性能;转子动力
西安交通大学学报 2015年5期2015-12-26
- 理想条件下BTA钻钻杆的涡动分析
心问题，从而产生涡动效应，因此钻杆的动力学特性对BTA 刀具的使用寿命以及深孔加工的质量有着十分重要的影响［1］。1 BTA 钻钻杆的涡动分析由于在加工过程中切削液、切屑以及切削力的波动影响，工件内孔轴线与钻杆轴线不再重合，会出现质量偏心问题［2］，钻杆的运动状态示意图如图1所示。在深孔钻削过程中BTA 钻的钻杆轴线总是偏离工件孔轴线，其偏心距为e、钻杆与工件孔最大间隙为Cmax，最小间隙为Cmin，因此平均间隙为C＝（Cmin＋Cmax）／2。BTA 钻
机械管理开发 2015年9期2015-12-13
- 立式屏蔽电机半速涡动异常振动试验分析*
立式屏蔽电机半速涡动异常振动试验分析*肖良瑜1， 李建伟1， 宋大凤2， 李永恒1（1.哈尔滨电机厂国家水力发电设备国家重点试验室 哈尔滨，150040）（2.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室 长春，130022）针对某型主泵屏蔽电机在厂内试验中出现的异常振动问题进行了试验分析研究。首先采用加速度计对屏蔽电机在变速过程中的振动进行了测试，获得了信号特征及其频谱成分。接着采用锤击法对电机定子和转子的振动特性进行了模态测试，并利用小波对测试信号进行“去噪”
振动、测试与诊断 2015年2期2015-11-03
- 基于分形盒维数的油膜涡动与油膜振荡轴心轨迹分析
分形盒维数的油膜涡动与油膜振荡轴心轨迹分析胡道达，马振利，石文凯(中国人民解放军后勤工程学院研究生管理大队，重庆 401311)在转子实验台上进行实验，模拟滑动轴承正常、共振、油膜涡动、油膜振荡4种工作状态。根据信号的分形特征，对4种状态的50组实验数据进行分形盒维数处理。结果表明:正常运行和共振工作状态的轴心轨迹为椭圆或圆形，其对应的盒维数值分别在1.032 7～1.193 8和1.101 1～1.174 0范围内波动，二者的盒维数值区分度不明显;油膜涡
重庆理工大学学报(自然科学) 2015年11期2015-02-17
- 转子/定子碰摩系统的非线性模态及其在干摩擦反向涡动响应预测中的应用
及其在干摩擦反向涡动响应预测中的应用陈艳华,江俊(西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室, 710049, 西安)为了分析转子/定子碰摩系统中的非线性模态,确定交叉耦合效应对非线性模态的影响以及非线性模态在预测系统干摩擦反向涡动响应中的作用,针对一个考虑了定子运动学特性以及转子和定子间交叉耦合效应的四自由度转子/定子碰摩系统,用解析方法求解了其线性和非线性模态,分析了系统干摩擦反向涡动响应的涡动频率,确定了激发干摩擦反向涡动的临界速度与系统模态之间的
西安交通大学学报 2014年5期2014-08-08
- 基于谐波小波变换的滑动轴承油膜涡动与振荡故障识别与分析
10006)油膜涡动与振荡是导致滑动轴承高振动的常见油膜故障，掌握油膜涡动与振荡的特征，有助于对轴承故障做出准确及时的诊断[1]。长期以来，旋转机械的故障诊断主要采用振动信号频谱分析，通过滤波技术处理振动信号后进行故障分析判断[2]。FIR数字滤波器是数字信号处理系统中最基本的元件，信号通过它不失真的在通带内具有恒定的幅频响应和线形相位特性，其线性相位特性满足了现代信号处理领域对滤波器的高性能要求，成为应用最广泛的数字滤波器。近年来,也有多种滤波技术应用于
轴承 2014年12期2014-07-21
- 滑动轴承油膜振荡的原因和对策
）滑动轴承的油膜涡动、油膜振荡是透平机械的常见故障，对机组的危害很大。随着高速转动设备的不断发展应用，机组容量的增大，使得转子轴颈增大、长度增长，造成轴系中不稳定区扩大，转子临界转速降低，因而容易发生油膜振荡。大多数的透平设备往往工作在一阶临界转速甚至二阶临界转速上，容易出现油膜振荡问题。油膜振荡出现后，机组在运行过程中极易产生动静部件摩擦、转子热弯曲、瓦面碎裂等其它故障。一、常用滑动轴承结构随着技术的发展，滑动轴承结构形式也不断的改进提高，从单油楔的圆筒
中国设备工程 2014年2期2014-02-26
- 滑动轴承油膜的振动传递特性
内容主要涵盖油膜涡动引起的转子－轴承系统油膜自激振动响应和非线性动力学特性等。本文基于转子－滑动轴承系统动力学特性的数值分析，对舰船动力机械中滑动轴承油膜的振动传递特性进行研究，并考察转子－轴承系统参数的影响。1 转子－轴承系统动力学模型用图1中的双盘转子－滑动轴承系统，可以对滑动轴承的激励特性和振动传递特性进行研究。转子用1个滚珠轴承和1个圆柱瓦滑动轴承支承。滚珠轴承的主支承刚度为1.5×107N/m，滑动轴承长度为25 mm，轴颈直径为25 mm，轴承
舰船科学技术 2013年7期2013-08-26
- 高速圆柱滚子轴承保持架运动分析
保持架的质心产生涡动，速度越高涡动稳定性越好；径向载荷大，保持架涡动时质心轨迹紊乱而不规则，保持架的运动稳定性差；游隙越小，涡动越严重但涡动稳定性好。研究结果可对高速圆柱滚子轴承保持架的动态性能分析提供一定的技术支持及理论依据。圆柱滚子轴承；保持架；动态分析；运动分析0 引言在高速滚动轴承中，保持架的动态性能对轴承的整体性能具有重要的影响，如高频的保持架涡动可引起啸叫和扭矩的波动，使轴承过早失效。因此有必要对轴承保持架动态性能进行研究。保持架动态性能的分析
航空发动机 2013年2期2013-07-07
- 北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的能量分析
轴入口区天气尺度涡动发展的最主要原因，而涡动发展后则主要通过非地转位势通量向下游频散能量而衰减，并进一步成为激发下游新的涡动活动发展的主要能量来源。受到以上研究的启发，本文将从局地能量变化方程出发，通过分析北太平洋风暴轴附近对流层不同层次局地能量的季节演变，对风暴轴的各种内部动力机制在其维持中的作用进行详细探讨，以期初步揭示造成北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的可能原因。1 出发方程、资料和方法1.1 出发方程参照 Orlanski and Katzfey(
大气科学学报 2013年6期2013-02-24
- 斜直井中涡动条件下钻柱系统非线性屈曲分析
眼轴线公转，产生涡动。斜直井中钻柱的非线性屈曲会造成钻进摩阻增大，钻压传递困难并使涡动效应提高，进而导致钻柱的疲劳失效。本文，笔者建立了涡动条件下斜直井中钻柱的非线性屈曲模型，使用有限元法对涡动条件下钻柱的非线性屈曲临界载荷及涡动效应进行了分析，以期对同行有所参考。一、钻柱模型建立在斜直井中以涡动段钻柱为研究对象建立相应的钻柱模型，如图1所示。图1 钻柱模型假设钻柱以ωp公转（涡动），在其非线性屈曲段取微元体为研究对象，其离心力为涡动条件下斜直井中钻柱的最
河南科技 2012年18期2012-12-19
- DHP45型离心压缩机振动原因分析与改进
荷，容易引起油膜涡动.在正常情况下，油膜涡动受到油膜刚度及阻尼的抑制，使得转子仍能平稳工作.当涡动频率与一阶临界转速一致（轴颈转速在一阶临界转速的2倍附近）时，转子轴承系统会发生油膜振荡；而当转子受到诸如不平衡、气流不稳定等较大的激振力时，油膜涡动幅度增大，会造成轴瓦碰摩等破坏性故障.只有消除涡动或改变临界转速，才能使机组正常运转.通过改变轴承间隙或轴承结构消除涡动.通过增强或降低机组的刚性才能使机组的临界转速与机组的工作转速分离［3－4］.3 解决方法具
中国工程机械学报 2012年1期2012-07-25
- 近30 a来北半球对流层大气月均环流的涡动减弱现象
层大气月均环流的涡动减弱现象杨哲1，2，3，管兆勇1，2，蔡佳熙1，2(1.南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室，江苏南京210044;2.南京信息工程大学大气科学学院，江苏南京210044;3.解放军94833部队气象台，江西向塘330201)利用1980—2009年NCEP/NCAR月平均再分析资料，研究了在全球变暖背景下北半球对流层大气涡动减弱现象。结果表明:北半球涡度拟能30 a来整体呈减弱趋势，在北太平洋地区和极地减弱尤为显著，12.
大气科学学报 2012年6期2012-01-09
- 燃气轮机转子－轴承系统的油膜涡动分析
－轴承系统的油膜涡动和油膜振荡是影响机组运行安全的重要因素之一，研究系统油膜涡动的动力学特征，对于系统的设计、油膜振荡的诊断、防治和消除均具有重要的意义。目前对油膜涡动的研究主要集中在:(1)非线性油膜力的建模和求解;(2)转子－油膜轴承系统油膜涡动的非线性动力特性、稳定性、故障诊断和防治。具有代表性的研究有:Muszynska［1］分析了轻载转子－油膜轴承系统的自激油膜涡动和油膜振荡特性;姚福生等［2］率先系统总结了国内外转子－轴承系统油膜涡动研究成果，
振动与冲击 2011年3期2011-06-02
- 底部钻具规则涡动轨迹的内摆线描述方法
5)底部钻具规则涡动轨迹的内摆线描述方法马汝涛1，纪友哲2，贾 涛2，韩 飞2，朱英杰2(1.中国石油勘探开发研究院 研究生部，北京 100083;2.中国石油集团钻井工程技术研究院 机械所，北京 100195)为了认识和控制钻井过程中的钻柱涡动，基于几何学原理提出内摆线描述方法。该方法将涡动视为规则运动，从分析钻柱外缘固定点的运动特性入手，求解底部钻具(BHA)与井壁的摩擦接触的运动轨迹方程，确定轨迹上各点的速度，分析钻柱自转和公转速度对底部钻具运动轨迹
中国石油大学学报（自然科学版） 2011年3期2011-01-22