滑动轴承转子系统主动控制技术.pdf

142 现代振动与噪声技术(第4卷) 滑动轴承转子系统主动控制技术 杨金福1，2于选仁3杨昆1刘吉臻·付忠广‘刘占生3 (1华北电力大学动力工程系，北京，102206 2北京全三维动力工程有限公司，北京，100080 3哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，哈尔滨，150001) 摘要：本文根据滑动轴承流固耦合运动载荷平衡方程分析，提出了轴承运行失稳的分析 与判据方程，合理地解释了油膜力作用与轴承失稳机理，结合现场油膜振荡实例给出了轴承 失稳的动力学特征．同时提出了涡动耦合激振和非线性耦合振动位移极限环的分析方法，确 定了提高系统稳定性分析、故障诊断，可控运行和优化设计的有效控制途径． 关键词：滑动轴承；故障诊断；主动控制技术 t0the mDdon10ad Abs打act；AccoIdingshdingbeafingcollpling equinl城umequa吐on，the critedon of are i11thisamcle．At吐le aIlalysis锄dequaⅡonbearinguns诅biHtyproposed same石me 岫 。诅 fnmforcc and fhlction mechanismare bearingunstabiKty charactefisdcsof are 0ilfllm anicle unstability mrough beaIing pmVided s11rgeexperime吐hⅡlis the of exci诅廿on蚴d Vib船tion lillljt are waysw胡coupling nonline盯couplingdisplacememcycle out．Ef!Ficientcontr01 t0 brought waysimprovesystems协bility，fault are opem廿oⅡ卸do曲且lizanondesignpr0“ded． wOrds： fault controls Key sⅡdingbe撕ng； diagIlosis；acdvetechn0109y 1引 言 随着旋转机械向高转速、大跨度、柔性轻结构方向的发展，滑动轴承油膜与转子相互 作用引起的稳定性问题目益突出，因此，轴承失稳判据仍是大型旋转机械中没有彻底解决的 难题。 在工程实际中，旋转机械的稳定性及振动问题，也就是轴承的稳定性与振动问题。但 是，旋转机械领域的滑动轴承转子系统的稳定性判据一直没有一个实用的方法与标准，尤其 是滑动轴承转子涡动特性与稳定性的关系还不清楚…，无法对滑动轴承转子系统运行稳定 性进行有效的诊断与主动控制，因此，经常发生旋转机械的设备损坏事故[2~．】。 对滑动轴承转子系统的非线性动力学特性及故障诊断技术的研究已进行了十几年，目 前，如何抑制在故障发生时所出现的振动，已有多种抑制振动的有效方法n】，并且，这些 技术与方法已经在工程中取得了一些进展。但对于工程中常常发生油膜振荡等强非线性引起 滑动轴承转子系统主动控制技术 143 的振动现象还不能从理论上给以合理解释。为此，本文在对轴承流固耦合运动的载荷平衡方 程[6]分析的基础上，进一步提出了轴承涡动耦合激振和非线性耦台振动位移极限环的分析 技术，实现了系统稳定性分析、故障诊断、可控运