灯泡贯流式机组水导轴承振动评估

作     者：付亮 王治国 王佩 FU Liang;WANG Zhiguo;WANG Pei

作者机构：湖南五凌电力科技有限公司湖南长沙410007 哈尔滨大电机研究所黑龙江哈尔滨150040 

出 版 物：《水利水电技术（中英文）》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年第55卷第7期

页      面：104-113页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家科技支撑计划项目(2012BAF12B16-1) 黑龙江省自然科学基金项目(ZD2020E002) 湖南省自然科学基金项目(2024JJ9169) 

主　　题：灯泡贯流式机组 水导轴承 振动评估 疲劳分析 影响因素 

摘      要：【目的】对于采用扇形支撑结构的灯泡贯流式机组水导轴承,水平方向的结构刚度不足,造成振动值偏大,需要对水导轴承振动进行评估,确定合理的振动限值,保障机组的安全稳定。【方法】对同类型机组的振动情况进行统计分析,开展有限元计算、振动和动应力的真机测试,分析动应力和振动的相关性,对水导轴承结构疲劳特性进行评估。【结果】结果显示:水导轴承水平振动统计样本分布的中位数为131.6μm,根据标准要求取1.6倍中位数即200.0μm作为振动限值的参考值;通过对凌津滩电厂机组水导轴承有限元的分析和真机实测,水导轴承体最大静应力为33.8 MPa,远小于许用应力要求,试验工况下水导轴承最大水平振动峰峰值为91.0μm,扇形板最大动应力峰峰值为1.4 MPa。【结论】结果表明:灯泡贯流式机组水导轴承水平振动随机组有功功率的增加而增加,振动与动应力主要频率为机组转频和桨叶叶片倍频率,且振动幅值与动应力幅值具有良好的线性关系,可通过线性拟合预测振动幅值在200.0μm下的动应力。根据得到的极限动应力结合有限元分析所得到的静应力数值,通过S-N曲线可得到水导轴承支撑结构的疲劳寿命和损伤系数,结果表明其能够满足使用寿命周期要求。