基本信息
- 项目名称：
- 高速回转轴油膜振荡在线故障诊断
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 阐述高速回转轴油膜振荡的产生机理，通过实验并运用振动分析软件VMCRAS 振动专家诊断系统对柔性转子轴振动及回转轴油膜振荡进行了在线监测。通过绘制的高速回转轴轴心轨迹图和频谱图,给出了油膜涡动和油膜振荡的特征，分析影响高速回转轴承处产生油膜振荡的因素，进行故障诊断判别，并给出一种新的高速回转轴油膜振荡在线监测方法。
- 详细介绍：
- 大型旋转机械是国家基础设施和基础工业中最关键和最核心的设备之一。随着科学技术及工业的发展，我国机械、能源、国防等重要国民经济部门迫切需要高质量、高性能的大型旋转机械，而大型旋转机械的关键部件是其中的转子-高速回转柔性转轴系统，因此对转子-高速回转柔性转轴及轴承系统的设计、性能提出更高的要求。 油膜振荡是旋转机械高速回转轴承机械中出现的故障，而轴承的油膜开始失稳时的转速与转子的载荷大小、临界转速的高低以及轴径在轴承中的偏心率等因素有关。分析上述因素对油膜振荡现象的影响、了解振荡时的特征、并采取有力的防治措施，对旋转机械正常安全运行具有重要的现实意义和经济效益。 本实验研究的目的在于：通过对高速回转轴承系统的理论分析和实验研究，提供一种可靠的在线监测油膜振荡的手段，为油膜振荡在线消除提供可靠依据和应用于实际生产中。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本论文针对高速回转机械滑动轴承的油膜振荡机理进行了理论研究，并对油膜振荡故障进行了在线监测的实验研究。探讨了油膜振荡产生机理及轴承质量分布不同对油膜振荡的影响，给出故障判别方法，提出一种新的在线监测方法
科学性、先进性及独特之处
- 通过实验运用振动分析软件给出油膜涡动和油膜振荡特征，进行故障诊断判别，提出监测油膜涡动及油膜振荡的措施，并给出一种新的油膜涡动和油膜振荡在线监测方法，指出高速回转轴产生油膜振荡后的振幅和轴承参数有关，产生油膜振荡后振幅随转速的提高振幅增大，而有时则正好相反，产生油膜振荡后振幅随转速的提高则减小；通过实现油膜振荡在线监测看出，高速回转轴在一定的条件下，可以稳定工作在两倍临界转速以上而不产生油膜振荡。
应用价值和现实意义
- 油膜振荡是高速滑动轴承的一种特有故障，由油膜力产生的自激振动。转子发生油膜振荡时,输入的能量很大,足以引起转子轴承系统零部件的损坏。通过对“高速回转轴油膜振荡故障诊断”的研究，分析影响轴承产生油膜振荡因素，并给出一种高速回转轴油膜振荡在线监测方法。从而满足高速滑动轴承的使用要求，避免突发事故发生，提高企业设备管理水平，避免重大经济损失。
学术论文摘要
- 阐述高速回转轴油膜振荡的产生机理，通过实验并运用振动分析软件VMCRAS 振动专家诊断系统对柔性转子轴振动及回转轴油膜振荡进行了在线监测。通过绘制的高速回转轴轴心轨迹图和频谱图,给出了油膜涡动和油膜振荡的特征，分析影响高速回转轴承处产生油膜振荡的因素，进行故障诊断判别，并给出一种新的高速回转轴油膜振荡在线监测方法。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 张新勇，段滋华，张牢牢. 滑动轴承油膜涡动及油膜振荡研究[A].太原理工大学学报，2008，39(3)：232-235. [2] 曹树谦.高维复杂转子系统非线性动力学的若干现代问题研究：[博士学位论文].天津：天津大学机械工程学院，2003. [3] 高云革，高仲，杨跃龙.硝铰J101汽轮机油膜振荡的诊断及消除的措施.石油化工设备技术，2000，21（3）：61～63. [4] 迟威，宿海燕，谢永波，等.牡二电厂200MV机组油膜振荡故障诊断及处理.黑龙江电力，2003，25（1）：59～61. [5] 何水清，刘敬涛.伊敏电厂1号汽轮机组1号小机4号轴承振动原因分析和处理.黑龙江电力，2003，25（6）：458～459. [6] 刘淑莲，郑水英，汪希萱.滑动轴承非线性油膜力的小参数逼近法.机床与液压，2005，（4）：5～6. [7] 夏松波，张嘉钟，徐世昌等.机械故障诊断技术的现状与展望[J]. 振动与冲击， 1997，(02) [8] 訾艳阳，何正嘉，张周锁. 汽轮机高压缸蒸汽激励故障分析与诊断[J]. 汽轮机技术， 2000，(03)
同类课题研究水平概述
- 目前国内外用于消除高速回转轴油膜振荡方法有：(1)增大比压； (2)减小轴颈与轴瓦之间的接触度； (3)降低润滑油的黏度； (4)在下瓦适当位置上开泄油槽，降低油楔压力； (5)调整轴承间隙，对于圆筒瓦及椭圆瓦，一般减少轴瓦顶部间隙，增大上瓦的乌金宽度， 可以增加油膜阻尼； (6)消除转子不平衡。 本实验通过运用振动分析软件给出油膜涡动和油膜振荡的特征，并探讨产生的机理及轴承质量分布不同对油膜振荡的影响，通过改变轴承质量分布，以及轴承形状特征来实现高速回转轴油膜振荡在线监测，该方法目前并无前例可循。
