Диагностический контроль повреждений валопроводов турбоагрегатов по параметрам крутильных колебаний

Даниил Михайлович Попов; Александр Зиновьевич Зиле; Дмитрий Вадимович Тарадай; Сергей Борисович Томашевский

doi:10.34831/EP.2020.1067.6.006

Диагностический контроль повреждений валопроводов турбоагрегатов по параметрам крутильных колебаний

Даниил Михайлович Попов, Александр Зиновьевич Зиле, Дмитрий Вадимович Тарадай, Сергей Борисович Томашевский

Аннотация

Выполнен анализ существующих методов определения собственных частот крутильных колебаний валопроводов энергетических турбоагрегатов, рассмотрены возможности использования изменений собственных частот для диагностики повреждений валов. Проведённое расчётное моделирование крутильных колебаний валопровода с кольцевой трещиной позволило определить информативные собственные частоты для выявления повреждений, установить необходимую точность и места измерений собственных частот. Сделана оценка изменений собственных частот от глубины и характерных мест расположения кольцевой трещины. Рассмотрен альтернативный метод выявления нарушений целостности валопровода, основанный на контроле изменения углов статического закручивания.

Ключевые слова

ротор, валопровод, турбоагрегат, крутильные колебания, собственные частоты, кольцевая трещина, моделирование, статическая закрутка, вибромониторинг, вибрация, диагностика

Полный текст:

PDF

Литература

Костюк, А.Г. Динамика и прочность турбомашин [Текст]: учеб. для вузов / А.Г. Костюк // М.: Машиностроение, 1982, С. 245 -- 246.

Duncan, N.W. Torsional Vibration of Turbo-Machinery [Electronic resource] / N.W. Duncan // McGraw-Hill Professional. -- 2003. -- P. 189. -- (https://books.google.ru/books?id=RRTKEawblAoC).

Тарадай, Д.В. Результаты исследований крутильных колебаний валопроводов турбоагрегатов [Текст] / Д.В. Тарадай, Ю.А. Деомидова, А.З. Зиле, С.Б. Томашевский // Теплоэнергетика. -- 2018. – С. 23 -- 33.

Abdi, H. Torsional Dynamic Response of a Shaft With Longitudinal and Circumferential Cracks [Text] / H. Abdi, H. Nayeb-Hashemi, A.M.S. Hamouda // Journal of Vibration & Acoustics DECEMBER. – 2014. -- Vol. 136. -- P. 8.

Жученко, Л.А. Проблемы повреждаемости низкотемпературных роторов теплофикационных паровых турбин [Текст] / Л.А. Жученко, В.В. Ермолаев, А.И. Шкляр, Л.А. Винокурова, М.В. Великович, Г.Д. Баринберг, Ю.А. Сахнин // Электрические станции. – 2006. -- № 10. – С. 36 -- 41.

Xiaorong, Xiea. Identifying torsional modal parameters of large turbine generators based on the supplementary-excitation-signal-injection test [Text] / Xiaorong Xiea, Yipeng Donga, Hui Liub, Jun Kangc // International Journal of Electrical Power & Energy Systems MARCH 2014. -- Vol. 56. – P. 1 -- 8.

Способ экспериментального определения амплитудо-частотных и фазочастотных характеристик качаний ротора синхронного генератора в рабочем режиме [Текст]: пат. 2233455 РФ / М.И. Киселев, В.И. Пронякин; заявл. 15.03.02; опубл. 10.0903, Бюлл. № 25.

Зиле, А.З. Исследования крутильных колебаний валопроводов турбоагрегатов [Текст] / А.З. Зиле, Д.В. Тарадай, С.Б. Томашевский, Ю.А. Шуранова // Электрические станции. – 2013. -- № 10. – С. 40 -- 48.

Биялт, М.А. Актуальность и проблемы реализации мониторинга крутильных колебаний валопроводов турбоагрегатов на электростанциях [Текст] / М.А. Биялт, П.Е. Черненок, Е.В. Бочкарев, А.В. Кистойчев, Е.В. Урьев // Электрические станции. – 2013. -- № 8. -- С. 50 -- 57.

Морозов, А.Н. Прецизионная оптико-электронная система мониторинга крутильных колебаний валопровода турбоагрегата [Текст] / А.Н. Морозов, А.Л. Назолин, В.И. Поляков // Доклады академии наук. – 2017. – Т. 472. -- № 2. – С. 1 -- 5.

Назолин, А.Л. Диагностика целостности валопроводов мощных турбоагрегатов по крутильным колебаниям [Текст] / А.Л. Назолин, В.И. Поляков, С.Г. Гнездилов // Теплоэнергетика. – 2020. -- № 1. – С. 32 -- 43.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2020.1067.6.006