上姊轴 上导滑转子 上机架 缸程中的 LIl 力头 推 振动问题
工 程 中 的 振 动 问 题
工程中的振动问题 介绍目的 ■通过实例显示工程中振动问题的重要性 ■通过实例显示工程中振动问题的多样性 ■解决振动问题的思路
工程中的振动问题 介 绍 目 的 ◼ 通过实例显示工程中振动问题的重要性 ◼ 通过实例显示工程中振动问题的多样性 ◼ 解决振动问题的思路 1
振动问题的几个实例 ■矿山通风机叶片开裂的治理 风机的减震和隔震 海洋平台的减震 ■200MW汽轮发电机油膜振荡的根治 ■大型球磨机端盖开裂原因分析和治理措施
振动问题的几个实例 ◼ 矿山通风机叶片开裂的治理 ◼ 风机的减震和隔震 ◼ 海洋平台的减震 ◼ 200MW汽轮发电机油膜振荡的根治 ◼ 大型球磨机端盖开裂原因分析和治理措施
矿山通风机叶片开裂的治理(1990年) ■平顶山矿2K58-30通风机 ■沈阳风机厂生产 1988年11月至1989年10月,14支叶片开裂, 故被煤炭部冻结销售。 ■要求分析开裂原因,提出根治的措施
矿山通风机叶片开裂的治理（1990年） ◼ 平顶山矿 2K58-30通风机。 ◼ 沈阳风机厂生产。 ◼ 1988年11月至1989年10月，14支叶片开裂， 故被煤炭部冻结销售。 ◼ 要求分析开裂原因，提出根治的措施
2K58-30通风机的结构示意 两级叶轮 轴承 轴承 轴承 电机 传动轴 ■转速600/min。属道 动叶片两级,各12前导叶 片 前、后导叶13片 中导叶后导叶 中导叶17片
2K58-30通风机的结构示意 ◼ 转速 600r/min。 ◼ 动叶片两级，各12 片。 ◼ 前、后导叶 13片。 ◼ 中导叶 17片
通风机叶片的结构示意 叶片中空,用钢 板卷成,然后铆 裂纹 部位 上支杆。 开裂部位在叶片 B B B_B剖面 下边(轴向),铆 钉孔处(45度向)。 铆钉 裂纹长度 叶面钢板铆钉 30~90mm,最长裂纹部位 支杆 达190mm
◼ 叶片中空，用钢 板卷成，然后铆 上支杆。 ◼ 开裂部位在叶片 下边(轴向)，铆 钉孔处(45度向)。 ◼ 裂纹长度 30~90mm，最长 达190mm。 通风机叶片的结构示意
叶片模态分析的实验框图 用实验方法得到叶片的各阶固有频率、振型和阻尼 电荷放大器h 绘图仪 固定力传 力锤 支座感器 动态信号 打印机 叶片 分析仪 加速 度计 电荷放大器 存储器
叶片模态分析的实验框图 电荷放大器 电荷放大器 动态信号 分析仪 打印机 绘图仪 加速 存储器 度计 固定 力锤 支座 叶片 力传 感器 用实验方法得到叶片的各阶固有频率、振型和阻尼
叶片的前四阶模态参数 模态No.1:弯曲型模态No.2:扭转型模态No.3:壳体型模态№o.4∵壳体型 频率:7969Hz频率:146.87H频率:232.81Hz频率:265.63Hz 阻尼:0.10% 阻尼:0.46% 阻尼:0.76%阻尼:0.99%
模态 No.1:弯曲型 模态 No.2:扭转型 模态 No.3:壳体型 模态 No.4:壳体型 频率：79.69Hz 频率：146.87Hz 频率：232.81Hz 频率：265.63Hz 阻尼：0.10% 阻尼：0.46% 阻尼：0.76% 阻尼：0.99% 叶片的前四阶模态参数
叶片开裂原因分析 改造前 No. 1 前导叶数z1=13, No. 2 No. 3 后导叶数x1=13, 1317 No 4 中导叶数z2=17 No 5 机器转速为 501001150200250300Hz n=10Hz。 扰动频率为m和■扰动频率带为红色区,能激起叶片第二 12 阶频率(扭转)共振 ■再要考虑±15%的■叶片开裂的形态和扭转疲劳破坏相吻合 安全裕度
◼ 扰动频率带为红色区，能激起叶片第二 阶频率（扭转）共振。 ◼ 叶片开裂的形态和扭转疲劳破坏相吻合。 叶片开裂原因分析 0 50 100 150 200 250 300 Hz No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 13 17 改造前： ◼ 前导叶数 z1 =13， ◼ 后导叶数 z1 =13， ◼ 中导叶数 z2 =17, ◼ 机器转速为 n=10Hz。 ◼ 扰动频率为nz1和 nz2。 ◼ 再要考虑15%的 安全裕度
叶片开裂的根治 改造后 No, 1 No. 2 ☆ ■更改导叶的数目 No. 3 前导叶数x1=11, 11 19 No 4 n后导叶数=1=11,Nos 中导叶数z2=19, 050100150200250300Hz ■机器转速为 n=10HZ。 扰动频率带为绿色区,不会激起叶片 扰动频率为nx1和 共振 12 改进工艺,减小叶片制造质量和频率 分散度
◼ 扰动频率带为绿色区，不会激起叶片 共振。 ◼ 改进工艺，减小叶片制造质量和频率 分散度。 11 19 0 50 100 150 200 250 300 Hz No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 改造后 ◼ 更改导叶的数目 ◼ 前导叶数 z1 =11， ◼ 后导叶数 z1 =11， ◼ 中导叶数 z2 =19, ◼ 机器转速为 n=10Hz。 ◼ 扰动频率为nz1和 nz2。 叶片开裂的根治