大型汽輪發(fā)電機(jī)組套裝轉(zhuǎn)子等效剛度研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在能源和環(huán)境雙重約束條件下，近年我國(guó)核能發(fā)電得到了大力發(fā)展。由于核電機(jī)組的蒸汽溫度和壓力相對(duì)較低，隨著核電機(jī)組單機(jī)容量的提高，需要大幅提升機(jī)組的通流能力，機(jī)組的體積不斷增大。因此，核電機(jī)組轉(zhuǎn)子（特別是低壓轉(zhuǎn)子）會(huì)設(shè)計(jì)的很大，如某百萬(wàn)等級(jí)核電機(jī)組單低壓轉(zhuǎn)子重量就達(dá)到200多噸，不考慮葉片的最大徑向直徑將近3米。目前世界上還無(wú)鍛造直徑如此大的轉(zhuǎn)子的整鍛技術(shù)，因此通常采用套裝轉(zhuǎn)子或焊接轉(zhuǎn)子。
　　我國(guó)在焊接轉(zhuǎn)子的

2、設(shè)計(jì)及制造方面比較成熟。對(duì)于套裝轉(zhuǎn)子，在進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)性能分析時(shí)，套裝葉輪對(duì)主軸彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的影響尚無(wú)明確定論。本文基于有限元法建立了套裝葉輪轉(zhuǎn)子等效剛度的計(jì)算方法，研究了某核電機(jī)組低壓套裝轉(zhuǎn)子在設(shè)計(jì)過(guò)盈量下套裝轉(zhuǎn)子的應(yīng)力和等效剛度，并研究了不同過(guò)盈量和轉(zhuǎn)速對(duì)葉輪緊力和等效剛度的影響。同時(shí)也建立了套裝轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)模型，研究了該核電機(jī)組軸系各轉(zhuǎn)速靜撓度、剛性臨界轉(zhuǎn)速、阻尼臨界轉(zhuǎn)速、各軸承軸頸在不同平衡量下的振動(dòng)響應(yīng)峰峰值、軸系穩(wěn)定性

3、及扭振頻率。研究結(jié)果表明：1）不同套裝葉輪和過(guò)盈量對(duì)主軸剛度的加強(qiáng)效果不一樣；2）相對(duì)過(guò)盈量從0.5‰到2.5‰對(duì)等效剛度的增強(qiáng)作用比較顯著；3）隨著轉(zhuǎn)速的升高，輪盤對(duì)輪轂的離心拉應(yīng)力也相應(yīng)增強(qiáng)，削弱了過(guò)盈量對(duì)剛度的增強(qiáng)作用，且拉應(yīng)力的大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比；4）過(guò)盈增強(qiáng)對(duì)軸系的標(biāo)高影響比較大，#1軸承標(biāo)高變化最大、#1低壓轉(zhuǎn)子靜撓度變化為14.69％、臨界轉(zhuǎn)速變化為7.33%、對(duì)數(shù)衰減率為7.17%及Q-factor系數(shù)變化為7.72