噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (4): 136-141.

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摩擦引发汽轮发电机组振动周期性波动分析

张海龙1, 2，李扬1, 2，孔震1, 2，单露1, 2，李根1, 2，陈朔1, 2   

  1. ( 1. 国电南瑞南京控制系统有限公司，南京211106；
    2. 北京南瑞数字技术有限公司，北京100193 )
  • 收稿日期:2025-03-21 修回日期:2025-04-28 出版日期:2026-08-18 发布日期:2026-08-13

Analysis of Rub-induced Periodic Vibration Fluctuations in Turbine Generator Units

  • Received:2025-03-21 Revised:2025-04-28 Online:2026-08-18 Published:2026-08-13

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摘要： 为研究汽轮发电机组上发生的工频振动周期性波动现象，考虑碳刷与滑环轴摩擦引发的热冲击效应，在旋转坐标系下建立弯曲和热变形耦合动力学方程，根据耦合动力学方程的特征值性质分析周期性振动机理及其影响因素。研究表明，同步正进动下汽轮发电机碳刷架和转轴之间的接触点固定，摩擦产生的热量传递到转轴上，形成截面温差，激发出振动波动。引入阻尼力模型建立碳刷架和滑环截面摩擦力方程，由此得到的振动旋转方向在临界转速之前和转动方向相同，在临界转速之后和转动方向相反，能较好地解释这类摩擦振动现象。临界转速区域内增大阻尼可以有效地减小振动波动，临界转速区域之外增大阻尼所能取得的效果有限，需要加强滑环部位通风冷却，适当减小碳换和轴之间的接触压力，减小碳刷和滑环轴截面以及碳刷架之间的摩擦系数。

关键词: 故障诊断, 汽轮发电机, 振动, 摩擦, 热变形

Abstract:

Key words: turbine generator, vibration, rub, thermal bend, fault diagnosis