汽轮机非线性振动的实验研究

论文摘要

汽轮机的非线性振动是转子系统发生失稳的主要原因之一,直接影响机组的安全经济运行。通过监测机组振动信号并对故障信号进行分析处理,提取故障特征,监测机组的工作状态是目前研究的热点。论文对动静碰磨故障的产生原因、机理和振动特征进行了比较深入的分析,并在此基础上应用MATLAB程序语言编程实现对振动信号的希尔伯特-黄变换分析。论文利用Bently-RK4转子振动试验台,模拟了转子正常工作、转子轻微碰磨、转子严重碰磨三种工况,并通过对三种不同振动信号的分析,验证了程序的正确性和实验可行性。论文针对现场机组的实际故障,取得振动信号并进行分析处理,诊断为动静碰磨故障并在机组以后的运行中得到验证,指导了现场实践,也进一步验证了程序的正确性和现场可行性。论文通过对汽流激振振产生的机理和振动特征的分析,总结出了汽流激振的一般处理方案,并针对现场机组的汽流激振故障进行了处理,取得了较好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的研究背景
• 1.2 本课题研究的目的和意义
• 1.3 本课题研究现状
• 1.4 本论文的主要工作
• 第2章 非线性振动信号分析方法
• 2.1 概述
• 2.2 傅立叶变换及其局限性
• 2.3 Hilbert-Huang 变换
• 2.3.1 本征模函数
• 2.3.2 经验模态分解
• 2.4 小结
• 第3章 动静碰磨故障的机理和特征
• 3.1 概述
• 3.2 动静碰磨故障的产生原因
• 3.3 动静碰磨故障的机理
• 3.3.1 启停中转子碰磨机理
• 3.3.2 工作转速下转子碰磨机理
• 3.4 动静碰磨故障的振动特征
• 3.4.1 全周碰磨特征
• 3.4.2 部分碰磨特征
• 3.5 小结
• 第4章 动静碰磨故障的实验研究
• 4.1 概述
• 4.2 分析程序的实现
• 4.3 动静碰磨故障的实验室研究
• 4.3.1 Bently-RK4 转子振动实验台
• 4.3.2 电涡流传感器
• 4.3.3 数据采集卡
• 4.3.4 分析程序的实验验证
• 4.5 现场机组动静碰磨故障的实验研究
• 4.5.1 机组概况
• 4.5.2 机组动静碰磨故障分析
• 4.5.3 机组振动原因分析与处理
• 4.6 小结
• 第5章 汽流激振故障的实验研究
• 5.1 概述
• 5.2 汽流激振故障的产生原因
• 5.3 汽流激振故障的振动特征
• 5.4 汽流激振故障的处理方案
• 5.5 现场机组汽流激振故障的实验研究
• 5.5.1 机组概况
• 5.5.2 机组汽流激振故障分析
• 5.5.3 机组振动原因分析及处理
• 5.6 小结
• 第6章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
• 致谢
• 详细摘要