汽轮机转子轴和末级叶片模态测试

2016-12-26 10:34:27 阅读次数:30867

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摘要:对某已退役汽轮机进行转子轴模态测试和末级叶片模态测试,得到其模态参数(频率、阻尼比和振型),为汽轮机转子轴和汽轮机叶片动力学参数的研究提供试验依据。

关键词:汽轮机,转子轴,末级叶片,模态测试


1  汽轮机转子轴和末级叶片测试概况

1)测试背景

汽轮机的转动部分总称为转子,主要由主轴、轮盘、动叶及联轴器等组成,是汽轮机最主要的部件之一,起着能量转换及转矩传递的任务。转子的工作条件相当复杂,处于高温工作中且以高速旋转,其性能直接影响汽轮机的正常运行。为研究汽轮机转子的动力学特性,对汽轮机转子轴和末级叶片进行模态测试,拟得到其模态参数(频率、阻尼比和振型)。

2)测试目的

待测汽轮机转子长度整体大约7米,末级叶片直径约2米。本次测试主要为:

汽轮机转子轴模态测试;

汽轮机末级叶片模态测试。

3)项目特色

结构分析:转子轴结构较大,难以激励;末级叶片为对称结构,重根易丢;现场环境为空旷室外,供电不便;

项目特点:采用带有锂电池的INV3062C采集仪进行测试,解决现场无电问题;转子轴和末级叶片分别用不同力锤进行激励;通过DASP模态动力学不同模态拟合方法得到理想结果。

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1  待测汽轮机结构图

 

2  汽轮机转子轴和末级叶片模态测试解决方案

解决方案


INV硬件

         8通道24INV3062C采集仪(自带锂电池)

INV DFC-2弹性力锤(激励转子轴)

INV MSC-3弹性力锤(激励末级叶片)

INV9828振动传感器

DASP软件

        DASP工程版平台软件

        模态分析基本软件

        ERA模态分析

        MIMO模态分析

        PolyIIR模态分析

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                                                图2  测试系统连接图


3  测试现场

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    图转子轴测试现场                                       图4  末级叶片测试现场


4  测试信号

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5  转子轴力信号及响应信号

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6  末级叶片力信号及响应信号


5 模态分析结果

5.1 汽轮机转子轴模态测试结果

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汽轮机转子轴模态测试结果


5.2 末级叶片测试结果

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末级叶片模态测试结果