Методика оценки качества балансировки гибких роторов турбомашин с помощью остаточных модальных дисбалансов

• Автор: Львов, Максим Миронович
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Балансировка гибких роторов. Общие положения

1.2 Балансировочное оборудование

1.2.1 Станки и разгонно-балансировочные стенды (РБС)

1.2.2 Методы контроля вибрации при балансировке на РБС и используемые измерительные средства

1.3 Методы балансировки гибких роторов на РБС

1.3.1 Общие положения

1.3.2 Балансировка по динамическим коэффициентам влияния (ДКВ)

1.3.3 Балансировка по собственным формам
1.4 Методы нормирования и оценки качества высокочастотной балансировки гибких роторов
1.4.1 Нормирование остаточной вибрации вала гит опор в РБС
1.4.2 Нормирование остаточного модального дисбаланса ротора
1.4.3 История оценки качества балансировки гибких роторов по ОМД
1.4.4 Нормирование ОМД по ИСО 11342:1998
1.4.5 Методика расчета ЭМД по ИСО 11342:1998
1.4.6 УВІ 3835 «Балансировка роторов с изгибными характеристиками вала на многочисленных скоростях вращения»
1.5 Выводы и постановка задач исследования
2 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ БАЗА. ОПТИМИЗАЦИЯ ВИБРАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
2.1 Разгонно-балансировочные стенды
2.2 Контроль вибрации
2.2.1 Система сбора и обработки результатов измерений
2.2.2 Метрологическое обеспечение
2.3 Оптимизация схем измерения. Постановочные эксперименты
2.3.1 Общие положения
2.3.2 Стандартная схема измерении
2.3.3 Использование только внутренних датчиков
2.3.4 Ориентация датчиков
2.3.5 Использование интегральных параметров вибрации в контрольных
сечениях
2.4 Эксперимент по сравнению значений ОМД, рассчитанных по вибропоказаниям абсолютной вибрации вала и опор
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА И ОЦЕНКИ ОМД ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ВИБРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ РОТОРА

3.1 Девиация ДКВ и связанная с нею погрешность определения ОСТАТОЧНОГО МОДАЛЬНОГО ДИСБАЛАНСА
3.2 Проблемы выбора плоскости наибольшей чувствительности для РАСЧЕТА ОСТАТОЧНОГО МОДАЛЬНОГО ДИСБАЛАНСА
3.3 Использование единичных грузов и модальных систем для определения ОМД
3.4 Методика оценки ОМД с помощью модальных систем
3.5 Выводы...„
4 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БАЛАНСИРОВКИ ГИБКИХ РОТОРОВ ПО ОСТАТОЧНЫМ МОДАЛЬНЫМ ДИСБАЛАНСАМ
4.1 Оценка качес тва балансировки по методике определения ЭМД в единичных плоскостях
4.1.1 Сравнительный анализ качества балансировки роторов по уровням остаточной вибрации и ОМД, оцененному в единичных плоскостях

4.1.3 Сравнение качества балансировки ротора, выполненной на различных РБС
4.1.4 Анализ результатов сравнения качества балансировки роторов по уровням остаточной вибрации предприятия и ЭМД
4.2 Оценка качества балансировки по методике определения ОМД с ПОМОЩЬЮ МОДАЛЬНЫХ СИСТЕМ
4.2.1 Сравнительный анализ качества балансировки роторов по уровням остаточной вибрации и ОМД, оцененному с помощью модальных систем и единичных плоскостей
4.2.2 Расчет ОМД, определенного по уровням остаточной вибрации и оцененного с помощью модальных систем
4.2.3 Сравнение предложенных в 17013835 норм ОМД и норм предприятия на остаточную вибрацию
4.3 Предложения по нормированию ОМД гибких роторов, определенному с помощью модальных систем
5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК:

ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях глобализация мировой экономики приводит к тому, что энергетическое оборудование (турбина и генератор), поставляемое на электростанции, производится на различных заводах-изготовителях, причем далеко не всегда принадлежащих одной фирме. Даже в том случае, когда одна компания поставляет и турбину, и генератор, это совершенно не означает, что их балансировка производилась с использованием сравнимых методов измерения и критериев качества.
Это приводит к острой необходимости сравнивать качество балансировки роторов, выполненной разными заводами-изготовителями на различных разгонно-балансировочных стендах (РБС) и укомплектованных различной по типу виброизмерения аппаратурой. Например, в некоторых современных одновальных парогазовых установках (Рис.0.1) газовая турбина, паровая турбина , генератор и вал контактных колец выпускаются на разных заводах, причем РБС на всех заводах-изготовителях имеют различные нормы остаточной вибрации.
Газовая турбина Генератор Контактные ВД- НД
кольца СД
Рис. 0.1. Схема одновальной ПГУ, мощностью 400 МВт
В зависимости от региона поставки и загруженности предприятий возможна любая комплектация, и каждый ротор может быть отбалансирован по приведенным ниже в таблице виброизмерениям на различных РБС (Таблица 0.1).

• Для роторов, работающих под влиянием более чем двух собственных форм, рекомендаций не приводилось, но было сказано, что стандарт будет дополнен, как только накопится достаточный объем результатов практического опыта.
В приложении давалась общая схема расчета ОМД без конкретных примеров.
В 1988 году на одном из энергомашиностроительных предприятий в Швеции, под руководством Андерса Нормарка, была разработана и внедрена методика оценки качества балансировки гибких роторов на основе ОМД. Эта методика применяется и на сегодняшний день и сообщается, что обеспечивает высокую вибронадежность агрегатов в эксплуатации [77, 78]. Необходимо отметить, что основной продукцией данного предприятия являются ротора весом до 25 тонн и работающие максимум под воздействием 2-х собственных форм.
Стандарт ИСО 11342:1994 «Механическая вибрация - Методы и критерии механической балансировки гибких роторов», опубликованный в 1994 году, объединил в себе ИСО 5343:1983 и ИСО 5406:1980 «Балансировка гибких роторов» [58], действие которых было прекращено. ИСО 11342:1994 стал основным международным стандартом, регламентирующим балансировку гибких роторов. В настоящее время действует редакция 1998 года, а летом 2008 года началась работа над новой редакцией.
В последнее десятилетие на ряде энергомашиностроитсльных предприятий континентальной Европы ОМД, как метод оценки качества высокочастотной балансировки, получил некоторое распространение, но в основном, как вторичный критерий. На основе имеющейся информации, определение ОМД и его оценка ведутся согласно букве ИСО 11342:1998.
1.4.4 Нормирование ОМД по ИСО 11342:1998
В действующей редакции от 1998 года, ИСО 11342 наряду с нормированием остаточной вибрации ротора устанавливает рекомендации к