汽轮机质量不平衡故障的振动特征与诊断方法研究

南京工程学院毕业设计说明书（论文）

南 京 工 程 学 院

毕业设计说明书(论文)

作 者： 张巍 学 号： 207110139 系 部： 能源与动力工程学院 专 业： 热能与动力工程 题 目： 汽轮机质量不平衡故障的振动

特征与诊断方法研究

指导者： 王翔 讲师

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评阅者：

(姓 名) (专业技术职务)

20 15 年 5 月 南 京

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毕业设计说明书（论文）中文摘要

本文针对汽轮机质量不平衡故障做出了介绍分析与诊断方法，在质量不平衡问题日益严重的今天，汽轮机的安全可靠运行受到了强烈的挑战。目前，对于质量不平衡的研究状况，国内外都在稳步发展中，对其信号的处理，特征的提取，都是解决此类问题的关键。 在本文前两章，介绍了汽轮机质量不平衡的研究过程发展，做出了故障产生的机理、原因、信号特征的阐述。后两章则是介绍了动平衡技术的使用状态，并且结合实例来说明如影响系数法的使用。 最后，本文通过理论与实际相结合，将动平衡技术加以利用，这对于汽轮机的发展具有重要的意义。 关键词：质量不平衡；动平衡技术；影响系数法；诊断技术

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毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Study on vibration characteristics and fault diagnosis method of the uneven quality of turbine Abstract In this paper, according to the turbine quality ,imbalance fault analysis and diagnosis method is introduced .The mass unbalance problem is becoming more and more serious now.The safe and reliable operation of the steam turbine is a strong challenge. At present, study on the mass unbalance, at home and abroad are in steady developing. The signal processing and feature extraction are the keys to solve this kind of problem. In the first two chapters of this paper, the development of turbine mass unbalance is introduced. The fault mechanism, reason, the signal characteristics is also elaborated.The next two chapters introduce the dynamic balance technology and use examples to illustrate the using the influence coefficient method. Finally, dynamic balance technique is used through a combination of theory and practical, which has important significance for the development of the steam turbine. Keywords: Mass unbalance; Dynamic balance; Influence coefficient method; Diagnosis technology

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目 录

目 录 .................................................................................................................................. 1 前 言 .................................................................................................................................. 1 第一章 绪论 ...................................................................................................................... 2

1.1概述 ........................................................................................................................ 2

1.1.1国际上的汽轮机发展 ............................................................................... 3 1.1.2我国的汽轮机发展 .................................................................................... 3 1.2课题研究目的及意义 .......................................................................................... 3 1.3国内外研究发展动态及存在的问题 ................................................................ 4

1.3.1原始质量不平衡研究现状 ....................................................................... 4 1.3.2转动部件松动脱落研究现状 .................................................................. 6 1.3.3转子热弯曲研究现状 ............................................................................... 7

第二章 质量不平衡故障机理及信号特征 .................................................................. 9

2.1质量不平衡故障机理 .......................................................................................... 9

2.1.1原始质量不平衡 ........................................................................................ 9 2.1.2转动部件松动飞脱故障机理 ................................................................ 10 2.1.3转子热弯曲故障机理 ............................................................................. 10 2.2质量不平衡故障产生原因 ............................................................................... 10

2.2.1原始质量不平衡故障产生原因 ............................................................ 10 2.2.2转动部件松动飞脱故障原因 ................................................................ 10 2.2.3热弯曲故障的原因 .................................................................................. 12 2.3质量不平衡振动信号特征 ............................................................................... 13

2.3.1原始质量不平衡的故障特征 ................................................................ 13 2.3.2转动部件松动飞脱故障特征 ................................................................ 15 2.3.3汽轮机转子热弯曲故障特征 ................................................................ 17

第三章 质量不平衡故障处理技术 .................................................................................. 19

3.1原始质量不平衡动平衡技术 ........................................................................... 19

3.1.1转子动平衡概述 ...................................................................................... 19 3.1.2转子动平衡计算方法 ............................................................................. 19 3.2转动部件松动脱落诊断技术 ........................................................................... 25

3.2.1测点布置 ................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2监测要求 ................................................................................................... 26 3.3转子热弯曲诊断技术 ........................................................................................ 26 第四章 汽轮机质量不平衡故障处理应用案例 ....................................................... 29

4.1影响系数法使用分析 ........................................................................................ 29 4.2一次加准法使用分析 ........................................................................................ 30 第五章 结论 .................................................................................... 错误！未定义书签。 致 谢 ............................................................................................................................... 36 参考文献 ........................................................................................................................... 37