煤矿用主通风机的振动特性研究
风力发电机械系统的振动与控制分析
风力发电机械系统的振动与控制分析引言随着能源危机和环境问题的日益凸显,可再生能源逐渐成为世界能源领域的热点。
在可再生能源中,风能因其广泛分布、无污染、可再生等特点而备受关注。
风力发电机械系统作为转化风能为电能的核心设备,其安全性、可靠性和稳定性问题一直是研究的热点之一。
其中,振动问题是影响风力发电机械系统性能和寿命的关键因素之一。
本文旨在通过对风力发电机械系统的振动与控制分析,进一步探讨其振动特性以及减振控制的方法和效果。
风力发电机械系统的振动特性风力发电机械系统的振动问题主要包括机身振动、风机轴线振动、风轮轮毂振动等。
其中,机身振动是由于风力引起的机身整体或局部的振动现象。
风机轴线振动是风力作用引起的风机转子与轴之间发生相对位移现象。
风轮轮毂振动则是由风力引起的风轮轮毂产生的振动现象。
风力发电机械系统的振动特性与结构设计、制造工艺、受力状态等因素密切相关。
一方面,合理的结构设计和制造工艺可以降低振动的产生,提高系统稳定性;另一方面,受力状态的变化也会导致机械系统的振动特性发生变化。
因此,科学合理的振动控制策略对于风力发电机械系统的性能优化至关重要。
风力发电机械系统的振动控制方法目前,常用的风力发电机械系统振动控制方法主要包括主动控制和被动控制两种。
主动控制方法是通过使用传感器、控制器和执行机构等设备实时监测和控制风力发电机械系统的振动。
其中,通过使用传感器对机械系统的振动进行实时监测,可以获取相关的振动数据;同时,控制器可以根据振动数据对风力发电机械系统进行控制,如调整转速、角度等,从而减小振动。
被动控制方法是通过选择合适的材料、结构和设计等手段来降低机械系统的振动。
例如,通过选择具有良好的抗震效果的材料,可以有效减小风力发电机械系统的振动;通过合理设计机械结构,如增加支撑点、加强连接等,也可以降低振动的产生。
风力发电机械系统振动控制方法的选择应根据具体情况综合考虑。
主动控制方法对于控制精度要求较高、振动频率较高的风力发电机械系统更为适用;而被动控制方法则更适用于振动频率较低的风力发电机械系统。
主通风机振动标准
主通风机振动标准主通风机振动标准是指为了保证通风设备的正常运行和安全性能,制定了对其振动水平的严格要求。
通风机作为一种常见的工业设备,在风机轴承的运转过程中,会产生一定的振动。
如果振动过大,不仅会降低设备的运行效率,还可能导致设备损坏,甚至影响生产安全。
因此,制定主通风机振动标准十分重要。
主通风机振动标准通常涉及以下几个方面:振动水平的限制值、振动测量方法和振动监测要求。
首先,振动标准中需要对振动水平的限制值进行明确规定。
通常采用的振动参数有速度振动和加速度振动,其中速度振动是指单位时间内某点上振动的幅值,加速度振动是指单位时间内振动速度的变化。
限制值的制定主要是为了确保风机运行时的稳定性和可靠性。
通常,振动限制值会依据风机类别和运行条件的不同而有所区别。
例如,对于风机运行在低速、中速或高速状态下,其振动标准值的要求也各异。
其次,振动标准中需要明确振动测量方法。
振动测量是评估风机振动水平的关键环节,主要通过振动传感器采集风机各部位的振动信号。
通常采用的测量方法有直接测量和间接测量两种。
直接测量是指将振动传感器直接安装在风机的振动部位,如轴承座、电机端盖等,实时监测其振动信号。
间接测量是指通过测量风机周围环境的振动信号来推测风机的振动水平。
测量方法的准确性和可靠性直接影响到振动水平的评估结果,因此在振动标准中对测量方法的要求也是必不可少的。
最后,振动标准需要规定振动监测的要求。
振动监测是指对风机振动情况的定期检测和记录,以及对异常振动的及时处理。
振动监测的目的在于不仅能够及时发现振动异常,更能够从源头上进行预防和控制。
通常,振动监测的频率和检测内容会根据风机使用年限、运行状态和环境条件的不同而有所差异。
例如,新安装的风机需要在初始运行阶段进行定期监测和记录,以便及时发现和解决潜在问题。
而老化的风机则需要定期进行振动监测,检测其振动水平是否超出标准要求,并及时采取相应措施进行维护和保养。
综上所述,主通风机振动标准是为了确保通风设备的正常运行和安全性能而制定的。
通风机振动分析与故障诊断的试验研究的开题报告
通风机振动分析与故障诊断的试验研究的开题报告一、选题背景及意义通风机作为重要的空气处理设备,广泛应用于工业、民用、商业等领域。
随着人们对室内空气环境质量的要求不断提升,通风系统的安全、稳定运行变得更为重要。
然而,通风机在运行过程中,由于多种原因(如部件磨损、装配不当等),会产生振动,导致通风系统存在故障隐患,如噪音过大、能耗过高、寿命缩短等问题。
因此,进行通风机振动分析与故障诊断的研究,对于提高通风设备的运行效率、降低能耗、延长寿命,以及保证室内空气质量,具有重要的现实意义。
二、研究目的与内容1. 研究目的(1)掌握通风机振动分析与故障诊断的理论基础,了解振动分析与故障诊断技术在通风系统中的应用。
(2)通过对通风系统中的振动信号进行采集、处理和分析,诊断出通风机设备故障类型及故障位置。
(3)在掌握通风机振动分析与故障诊断的基础上,提出优化通风系统设计和调试的建议,以降低通风设备故障率和维护成本。
2. 研究内容(1)通风机振动特性研究通过试验研究,探究通风机振动的特性,包括振动源、振动传递途径、振动受力特点等。
(2)振动信号采集与处理通过传感器采集通风机的振动信号,并对其进行信号处理。
(3)振动分析与故障诊断采用统计分析、小波分析、瞬态分析等振动分析方法,诊断通风机设备的故障类型及故障位置。
(4)优化通风系统设计和调试建议在掌握通风机振动分析与故障诊断的基础上,提出通风系统设计和调试的建议,以降低通风设备故障率和维护成本。
三、研究方法1.理论研究查阅相关文献,为试验研究提供理论基础。
2.实验研究选取一种通风机,并采用传感器采集其振动信号,进行信号处理和分析,诊断通风机设备的故障类型及故障位置。
3.优化设计与调试在掌握通风机振动分析与故障诊断的基础上,提出优化通风系统设计和调试的建议。
四、预期成果及意义1.预期成果(1)通过实验研究,掌握通风机振动分析与故障诊断的技术原理和应用方法。
(2)诊断出通风机设备故障类型及故障位置,为通风设备的故障排查提供可靠依据。
风力发电机组振动特性研究与分析
风力发电机组振动特性研究与分析随着能源常态化需求的提高,风力发电作为一种清洁能源逐渐得到了人们的重视。
而风力发电机组的振动问题,一直是工程技术领域关注的焦点。
本文将会对风力发电机组的振动特性进行深入研究和分析,探究其中涉及的学科知识和工程技术,进而为风力发电行业的未来发展提供参考。
一、风力发电机组的振动特性简介风力发电机组的振动特性是指在风机运行时,受到的外部环境因素或内部元件之间的相互作用而引起的机械振动现象。
风力发电机组的振动特性主要表现在以下几个方面:1、机组本身的不平衡造成的振动。
在运行时,由于吊挂的位置不够平衡或者气动装置设计、制造不合理,导致叶片、风轮、机组轴承等部件的不平衡;2、风力荷载引起的振动。
风力荷载是指由于风速大小和方向影响,从而产生的叶片变形、空气动力和惯性力等不同的振动荷载。
此时垂直方向和水平方向的振动幅值均较大;3、地面震动引起的振动。
这种情况通常是由于地震、外力冲击或其他外力引起的。
以上的振动特性会带来诸多问题,比如:机组的工作效率、发电量、使用寿命都会受到严重的影响;另外,过度的机组振动也可能威胁到机组运行的稳定性和安全性。
二、风力发电机组振动特性的研究方法风力发电机组振动特性的研究方法一般包括基础理论分析和实验研究两个方面。
1、基础理论分析。
理论研究会从发电机组的设计和运行机理出发,采用流体动力学、材料力学等知识手段对发电机组的振动特性进行分析。
这种方法相较于实验研究更为经济、快捷,但是也存在一定的缺点,无法反映现场实际情况;2、实验研究。
实验研究一般包括现场观测、模拟实验和测试试验等方法。
这种方法直接能够反映出现场状态,能够有效的验证理论分析的可靠性,但是需要昂贵的仪器和设备,并且需要进行充分的现场测量和数据分析。
三、风力发电机组振动特性的分析手段在对风力发电机组的振动特性进行研究时,常用的分析手段包括均方根振动、频率功率谱、阻尼比、相位谱等。
1、均方根振动是指叶片、轴承等结构在振动过程中所产生的平均振动能量,策略分析时通常以逐段均值法计算,并依据计算结果来评估机组轴承的惯性质量;2、频率功率谱会分析信号的快速对数变换,将时间域的信号转化为频率域的谱信息。
关于煤矿主通风机降噪分析
关于煤矿主通风机降噪分析引言:随着煤炭市场的不断发展,煤矿行业也面临着越来越大的压力,如何提高煤矿的生产效率和安全性成为矿方关注的焦点之一、煤矿主通风系统是煤矿必不可少的设施之一,它不仅能够保障矿工的安全,还能提供合适的工作环境。
然而,煤矿主通风机在运转过程中可能会产生噪音,这不仅对矿工的身体健康造成损害,同时也会对矿井周围的环境造成污染。
因此,降低煤矿主通风机的噪声是煤矿行业面临的一个重要问题。
本文将分析煤矿主通风机噪声产生的原因,并探讨一些降低噪声的方法。
一、煤矿主通风机噪声产生原因1.机械震动:煤矿主通风机在运转过程中,会产生机械震动,这种震动会通过机身传导到周围的金属结构上,从而产生噪声。
2.高速旋转的叶轮:煤矿主通风机的核心是叶轮,叶轮的高速旋转也会产生噪声。
蓄能器和刹车系统使用不当,也会使叶轮的振动增加,进一步放大噪声。
3.气流振荡:煤矿主通风机的工作原理是通过产生气流来实现通风的,而气流通过机体和管道的过程中会产生振荡,这种振荡就会产生噪声。
二、煤矿主通风机降噪方法1.提高设备的运转质量:通过调整和校正设备的装配精度,减小设备的不平衡和摩擦,从而减小机械震动和振动噪声。
另外,为设备加装吸振装置也可以减小振动传递到周围金属结构上的噪声。
2.优化叶轮设计:通过减小叶轮的旋转速度和改善叶轮的平衡度,可以降低叶轮高速旋转所产生的噪声。
此外,改变叶轮的形状和材料,采用减振措施等也可以减小叶轮噪声。
3.加强气流控制:通过合理设计和选用降阻风机叶片、改进导流装置、选用低振动材料等方式,降低气流在机体和管道内的振荡和噪声。
4.功能耦合控制:通过合理的控制系统设计,优化通风系统的运行状态,减小设备运行负荷,可以降低煤矿主通风机的噪声。
三、降噪措施的效果评估降噪措施的效果评估可以通过噪声监测进行。
使用专业的噪声监测设备,对煤矿主通风机运行时的噪声进行监测,并比对监测数据与国家标准的允许范围进行对比,从而判断降噪措施的效果和是否符合相关标准。
风能发电装置振动特性分析与振动控制
风能发电装置振动特性分析与振动控制随着能源需求的不断增加,越来越多的国家和地区开始重视风能的使用,尝试利用风力发电来应对能源不足和环境污染等问题。
风能发电技术已逐渐成熟,但由于风力发电机转子受到空气力的作用,容易产生振动,严重影响风能发电机的效率和寿命。
因此,对风能发电装置的振动特性进行研究和控制具有重要意义。
一、风能发电装置振动特性分析1. 风能发电机结构和振动模型风能发电机主要由发电机、转子、塔架和基础等组成。
在运行中,风通过叶片将转子带动旋转,同时也会对转子、塔架和基础等结构产生振动。
风能发电机的振动特性主要包括结构刚度、振动频率、振动模式和振幅等。
2. 风能发电机的自由振动风能发电机在运行中,由于弹性变形和质量不平衡等原因,存在自由振动。
自由振动可以分为前后摆动和扭转,分别对应着风向和风力的影响。
3. 风能发电机的强迫振动风能发电机在运行中,由于受到风力和颤振等原因,还会出现强迫振动。
强迫振动的主要特点是在一定频率下,振幅会逐渐增强,直至结构破坏。
4. 风能发电机振动特性分析方法目前,对于风能发电机的振动特性分析方法主要包括有限元方法、实验测试和计算流体力学等。
有限元方法通过建立精细的数学模型进行振动分析,可以得到较为准确的振动频率和振动模式等参数。
实验测试则通过模拟出发电机真实工作状态下的振动情况,进而分析和控制振动。
计算流体力学则主要用于分析风力对发电机的影响,包括风速、风向和风向偏角等参数。
二、风能发电装置振动控制方法1. 主动振动控制主动振动控制是指采用一系列控制算法和技术,对风能发电机的结构特点和振动模式进行实时监测和控制,从而达到减少振动、提高效率和延长寿命的目的。
2. 被动振动控制被动振动控制是指采用一些机械结构和材料,通过调整风能发电机内部的结构和强度等参数,来减少振动并提高发电效率。
被动振动控制常用的材料包括弹簧、阻尼材料和减振板等。
3. 智能振动控制智能振动控制是指采用智能技术和实时监测系统,对风能发电机的振动和频率等参数进行分析,从而主动调整发电机的结构和调节风速等参数,减少振动并提高发电效率和寿命。
基于振动信号分析的煤矿主通风机故障诊断的研究
DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2019.02.053总第190期2019年第2期机械管理开发MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotal190No.2,2019引言煤矿主通风机在矿井易燃易爆危险气体排放、瓦斯浓度稀释和人员通风换气等方面起着重要作用,是保障矿井安全的核心设备。
主通风机的运行状态直接影响着设备功能的实现。
在长期连续性运行过程中,主通风机由于设备损耗以及运行环境等原因,往往会出现一些不可预见性的机械或电子故障,而突发性故障可能导致矿难的发生,因此对其故障的预防性维护和出现故障后的及时诊断则显得尤为重要。
煤矿主通风机的运行模式振动较大,机械结构复杂,影响其性能的因素层次多、种类多,建立合适的数学机理模型较为困难。
对于这种情况,信号处理法故障诊断技术是一种适合煤矿主通风机故障分析的方法。
1故障机理分析煤矿主通风机由三相异步电动机通过联轴器连接,传递运动和转矩的。
主通风机一般出现的故障有机械故障和控制系统故障。
本文主要针对机械故障的诊断做说明。
机械故障常出现在风机和电动机两大部件处。
由于设备的维护和运行环境的影响,煤矿通风系统中主通风机发生机械故障的频率很高,对通风系统的功能实现影响很大。
对于主通风机发生故障的部位往往集中在轴承部分和旋转部分[1]。
1.1煤矿主通风机轴承故障机理分析主通风机滚动轴承的结构组成如图1所示。
主通风机滚动轴承运动时,外圈固定不动,内圈与轴承一起运动。
假设d 为滚动体的直径,D m为轴承滚道的直径,D i为内圈滚道的直径,D 0为外圈滚道的直径,内圈随轴一起以频率f 旋转。
滚动轴承在运动时,动力来自轴承的轴向力,滚动轴承内的滚珠虽轴向力发生运动。
滚珠在轴承内圈与外圈的轨道槽内运动时,受到向外的轴向力,滚珠运动时,除了做圆周运动外,还会在内外圈轨道的偏外侧运动,这样就会使运动状态的内外圈发生轴向位移,即滚珠的运动直径由d 变为d cosα。
煤矿对旋轴流通风机的振动响应特性分析
煤矿对旋轴流通风机的振动响应特性分析
成永新
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】为进一步探究煤矿对旋轴流通风机设备可能的优化路径,从振动响应分析的角度着手,对煤矿轴流通风机流场进行仿真分析,通过分析压力一时间变化情况,探究不同轴向间隙和径向间隙对煤矿对旋轴流通风机的振动响应特征。
并根据分析结果,确定了较为合理的轴向间隙与径向间隙取值范围,以期为后续的对旋轴流通风机优化设计提供更多参考借鉴。
【总页数】3页(P58-60)
【作者】成永新
【作者单位】山西焦煤霍州谭坪煤电有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD441.2
【相关文献】
1.煤矿对旋轴流式主通风机高压变频拖动方案的设计及应用
2.国内煤矿用对旋式轴流主通风机性能剖析
3.对旋轴流通风机噪声的产生机理及特性分析
4.煤矿对旋轴流式通风机的研究
5.煤矿对旋轴流式通风机的改进设计探析
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风力发电机组振动特性分析与优化设计
风力发电机组振动特性分析与优化设计一、引言风力发电作为可再生能源的重要组成部分,其发电效率和可靠性一直备受关注。
然而,风力发电机组在运行过程中可能会产生振动,这不仅会影响机组的性能和寿命,还可能对周围环境和人员安全造成影响。
因此,对风力发电机组的振动特性进行分析和优化设计,对提高风力发电的效率和可靠性具有重要意义。
二、振动特性分析1. 振动来源:风力发电机组的振动主要来自于旋转部件的不平衡、叶片与空气的相互作用力等。
这些振动源会导致机组的振动频率和振幅不断变化,进而对机组的性能和寿命产生影响。
2. 振动传播:机组振动会通过机械结构传递到整个机组系统中,包括塔筒、基础等部分。
因此,分析机械结构的固有频率和传递路径对振动特性的研究至关重要。
3. 振动噪声:风力发电机组的振动还会产生噪声,对周围环境和人员健康产生不良影响。
因此,振动特性分析还需要考虑噪声产生机理和传播规律。
三、振动特性优化设计1. 动平衡设计:风力发电机组的旋转部件不平衡会导致振动增大,因此进行动平衡设计是减少振动的重要手段。
通过在旋转部件上加质量或调整质量分布,可以消除或减小不平衡振动,提高机组的稳定性。
2. 叶片设计:叶片是风力发电机组与空气相互作用的主要部件,其结构和形状对机组的振动特性有很大影响。
科学合理地设计叶片的几何参数和材料特性,可以降低风力对叶片的振动激励,从而减小机组的振动。
同时,采用特殊的叶片减振装置也是一种有效的优化设计方法。
3. 结构设计:机械结构的刚度和阻尼特性对振动特性有着重要影响。
合理选择材料、结构形式和连接方式,提高结构的刚度和减小能量损耗,可以有效减小机组的振动。
4. 控制系统设计:风力发电机组的控制系统对振动特性优化设计起着至关重要的作用。
通过采用先进的控制策略和足够灵敏的传感器,可以实时监测机组的振动状态,并根据实际情况进行调整和优化。
四、振动特性分析与优化设计的实践与应用1. 试验研究:通过在实际风力发电场进行振动特性分析试验,可以获取真实可靠的数据,为优化设计提供参考依据。
关于采煤机振动的分析与研究
・3 3・
关 于 采煤 机 振 动 的分 析 与 研 究
Ana l y s i s a nd St udy on Vi br a t i o n o f She ar e r
杨瑞锋 Y ANG Ru i - f e n g ; 杨怀东 YAN G Hu a i — d o n g ; 周海峰 Z HOU Ha i — f e n g ; 李玉标 L I Yu - b i a o
a r m,t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e r e s u l t s o f t h e t e s t i n g .T h e r e s u l t s a r e h e l p f u l t o u n d e r s t a n d t h e s h e a r e r S wo r k p e r f o r ma n c e a n d d y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c s , g u i d e t h e d e s i g n o f s h e a r e r a n d i mp r o v e mi n i n g t e c h n o l o g y .
( 三 一 重型 装 备 有 限公 司 , 沈阳 1 1 0 0 2 7)
( S a n y H e a v y E q u i p me n t C o . , L t d . , S h e n y a n g 1 1 0 0 2 7 , C h i n a s ) t
关键词 : 采煤机; 振 动; 分 析
Ke y wor ds :s he a r e r ; v i b r a t i o n; a n a l y s i s
矿井采煤机结构动态振动特性分析研究
矿井采煤机结构动态振动特性分析研究□ 吴成亮 晋能集团昊兴塬煤业有限公司 山西临汾 041200采煤机在切割煤炭的时候,不可避免的发生强烈的振动,强烈的振动不仅会影响采煤机的安全平稳性,还会损坏采煤机的截齿,均会对正常开采造成很大影响。
同时,强烈的振动也会产生较大的噪音,对矿井内一线作业人员的职业健康安全造成了威胁。
因此,通过ANSYS仿真软件对摇臂壳体和牵引壳部体在受到强大冲击力作用后的振动特性进行研究,通过实验数据得出对摇臂壳体和牵引壳部体减振、防振以及提高安全工作性能的依据。
1 采煤机组成及工作原理1.1 采煤机的组成通过对煤矿企业常用的MG2×70/325-BWD型采煤机进行研究,该类型采煤机为双滚筒式的采煤机结构,主要由截割部、牵引部、行走部和附属装置等部分组成。
MG2×70/325-BWD型采煤机割煤效率较高且对各类煤层的适应性较强,主要工作部件为滚筒,通过滚筒的高速旋转以螺旋叶片带动截齿对煤炭进行接触切割,不仅可以进行割煤工作,还可以完成落煤和装煤工作。
1.2 采煤机工作原理采煤机通过牵引部位的电机旋转带动带动轴转动,并且通过减速箱齿轮的配合比对旋转轴进行降速,使其满足能够应用于煤炭开采作业的切割转速。
采煤机将沿着预定的工作面进行移动,按照采煤工作面的开采程度进行转移。
同时,割煤电机带动采煤机前后两个滚筒进行割煤作业,前后两个可以调节的油缸之间进行密切配合。
当前臂遥感的调高油缸提升一定的角度之后将沿煤壁进行顶煤,而后摇臂的油缸将降低角度在底部割煤。
按照上述的工作原理,采煤机按照循环的模式在矿井工作面实现采煤、运输等一系列工作。
2 仿真模型的建立为了提高仿真结果的精确性,按照实际尺寸1:1的比例建立起三维模型。
通过Pro/E三维建模软件对MG2×70/325-BWD型采煤机的三维模型进行建立,分别建立起滚筒模型、齿轮模型、螺栓等标准件模型以及研究的两个重要对象——摇臂壳体、牵引部壳体的模型。
煤矿通风机震动故障及分析
煤矿通风机震动故障及分析摘要:在煤炭开采过程中,通风机起着十分重要的作用。
煤矿通风机故障若不及时发现、处理,将不利于煤矿安全生产。
分析了煤矿通风机转子不对中、基础或装配松动、轴承损坏、转子与静止件摩擦、叶片等常见震动故障,并采用谐波小波对煤矿通风机震动故障进行检测、分析。
结果表明,当存在通风机震动故障而不容易直接判断故障类型时,采用谐波小波分析法能检测出早期故障引起的微弱震动,较好地分析故障类型,对保证煤矿生产安全稳定具有积极意义。
关键词:通风机;震动故障;分析引言煤矿通风机能够对矿井下的有毒有害气体和矿尘进行稀释和清除,从而给矿井工作人员创造好的工作条件。
如果机体的正常运行出现了问题,就会直接给井下作业人员造成危害,甚至被夺去其宝贵的生命。
在科技高速发展的今天,煤矿风机技术以及其组成呈现了多样性,因此,急需通过高科技的检测方式,迅速、正确无误的查明机体的事故地点、种类以及轻重程度,利用“具体情况具体分析”的手段对其进行紧急维修,从而提升机体运作的稳定性。
1煤矿通风机煤矿通风机主要有两种类型,一是离心式通风机,二是轴流式通风机。
离心式通风机由叶轮转动带动空气获得离心力,在通过风道导出,使叶轮中心成为负压区。
轴流式通风机由叶片对空气进行切割,将空气从出风口压出,新鲜空气从进风口补充进来,在叶轮前形成负压区。
2煤矿风机常见故障2.1因为轴承损坏、使用质量极差的润滑剂以及轴承组装的失误,都会造成机体轴承生成过多热能量,导致煤矿风机故障的形成。
2.2煤矿通风机为连续性工作,就会导致机体温度过高,易提高问题出现的频率。
由于煤矿风机的组成零件较多、较为复杂,单凭以上常见故障种类,也并不能从整体角度诊断出故障位置,当表现得比较隐蔽时,会被机体的嘈杂声掩盖,很难高效率的寻觅机体故障的最终根源,为安全事故的发生埋下重大隐患。
2.3煤矿通风机轴系由转动轴、转子轴通过联轴器连接组成。
安装时误差会导致转子受到压力发生形变和不均匀沉降。
矿用轴流式风机的喘振分析及预防措施
FORUM 论坛装备100 /矿业装备 MINING EQUIPMENT矿用轴流式风机的喘振分析及预防措施1 工程背景某公司的一套 300MW 机组锅炉配备的两台动叶可调风机某日发生喘振现象导致风机的叶片断裂。
在发生轴流式风机是煤矿的一个重要通风机,属大型设备,其特征是压力低、流量大,因此必须保证其能安全可靠地运行。
但由于受其本身的特性影响,风机并不能保证时时刻刻都在稳定地工作, 由于其具有驼峰形的性能特征,所以当工作点运行至不稳定区就可能引起风机喘振。
如果风机在运行过程中出现喘振现象,将会影响煤矿整个通风系统的风量,风机的喘振不仅会对煤矿机械和设备造成破坏,严重的还会引发煤矿安全事故。
因此,本文将通过风机个体特性曲线以及工况变化分析喘振发生的原因,防止风机运行在不稳定工况区从而避免喘振现象的发生。
□ 韩佳峰 山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 山西长治 046600喘振之前可清晰的听到有铁件撞击后落下的巨响,并且风机产生了剧烈的震动。
经调查是由于叶片安装角度不一致,而且在调换个别叶片时,对叶片进行了略微打磨,表1 机组主要性能参数性能参数单位亚临界供热湿冷、汽泵亚临界供热间冷、汽泵超临界供热直冷、汽泵超临界湿冷、汽泵装机容量MW330300350350汽轮机型式两缸两排汽两缸两排汽三缸两排汽两缸两排汽过热器出口蒸汽流量(t/h 1100116411401100汽轮机制造厂东汽上海东汽哈汽主蒸汽流量(TRL 工况)T/h 104511301014.31045.9主蒸汽压力MPa(a)16.6716.6724.224.2主蒸汽温度℃538538566566再热蒸汽流量(TRL 工况)t/h 799.787940829.93880.82再热蒸汽温度℃538540566566低压缸排汽压力kPa(a) 4.9/11.811/2813/32 6.6/11.8给水温度(TRL)℃276277276.4287.88机组THA 工况下的热耗kJ/kW.h 7800831780567570锅炉效率(ECR工况)%93.593.593.593.5管道效率%99999999机组发电设计标准煤耗g/kW.h 287.9307297.3279.4机组供电设计标准煤耗g/kW.h 304324.2315.6295并没有将一整套叶片一起调换,导致其几何形态不一致、转动应力不均、自震频率改变,发生喘振现象。
风力发电机叶片振动特性分析
风力发电机叶片振动特性分析随着环保意识的日益增强,风力发电作为一种绿色能源逐渐受到关注。
其中,风力发电机的叶片是风能转化为机械能的关键部件,叶片的振动特性直接影响了风力发电机的效率和寿命。
因此,本文针对风力发电机叶片振动特性进行了分析。
一、叶片振动的原因风力发电机叶片振动的原因主要有以下两个方面:1.风的影响。
当风吹过叶片的表面时,会产生流体的力和压力,这些力和压力会使得叶片产生弯曲和扭转,从而出现振动。
2.机械问题。
风力发电机叶片自身的材料、设计和生产工艺等方面存在一定的问题,这些问题也会导致叶片振动。
二、叶片振动的类型风力发电机叶片振动分为自由振动和强迫振动两种类型。
1.自由振动。
自由振动是指在无外力驱动作用下,叶片自身的弹性形变在时间上的变化。
自由振动分为弯曲自由振动和扭转自由振动两种类型,其中弯曲自由振动是指叶片在平面内的自由弯曲形变,扭转自由振动是指叶片在垂直平面上的自由扭曲形变。
2.强迫振动。
强迫振动是指叶片在外力驱动作用下的振动。
强迫振动也分为弯曲强迫振动和扭转强迫振动两种类型,其中弯曲强迫振动是指叶片在平面内的弯曲振动,扭转强迫振动是指叶片在垂直平面上的扭转振动。
三、叶片振动诊断方法叶片振动是风力发电机运行过程中的一种常见故障,对于风电厂运营和维护来说是一个非常重要的问题。
因此,对于叶片振动的诊断方法也是研究的重点之一。
1.模拟分析。
通过数学模型对叶片振动进行分析,可以预测叶片振动的情况,从而指导叶片的设计和生产。
其中,利用有限元分析方法可以对叶片进行模拟分析,可以得到叶片的应力、振动以及动态特性等信息。
2.监测检测。
通过在叶片上安装振动传感器,可以进行实时的振动监测,并对叶片的振动情况进行分析。
3.视觉检查。
通过对叶片进行目视检查,可以发现叶片表面的裂纹、腐蚀和变形等问题,从而判断叶片是否需要更换。
四、叶片振动的抑制方法为了抑制风力发电机叶片振动,可以采取以下措施:1.优化叶片设计。
轴流通风机喘振现象分析及预防措施
1.风机性能曲线2.管网性能曲线 图1 风机特性 图2 荣山煤矿两翼通风形式图 轴流通风机喘振现象分析及预防措施摘要:就矿井轴流和离心两种风机并用发生的喘振现象,对喘振产生的原因进行了分析,指出了如何对喘振进行判断,并给出了几种消除喘振的解决方案。
关键词:轴流式通风机;喘振;工况;措施0 引言广元荣山煤矿炭厂坡井主通风机使用的是我院生产的FBCDZ №18/2×132kW 煤矿地面用防爆抽出式对旋轴流通风机,在使用过程中出现了风量、风压和电流大幅度波动,风机的振动增大,噪声增高的喘振现象,风机已经无法正常工作。
为了减小对生产的影响,采取了一些临时性措施(如降低二级电机运行频率,或者分别调大一级、调小二级叶片安装角度),消除了喘振现象,但却降低了通风系统效率。
1 风机喘振现象及原因分析风机发生喘振的现象及特点:(1)风机抽出的风量时大时小,产生的风压时高时低,系统内气体的压力和流量也发生很大的波动;(2)风机二级电动机电流波动很大,最大波动值有50A 左右;(3)风机机体产生强烈的振动,风机房地面、墙壁以及房内空气都有明显的抖动;(4)风机发出“呼噜、呼噜”的声音,使噪声剧增;(5)风量、风压、电流、振动、噪声均发生周期性的明显变化,持续一个周期时间在8s 左右。
根据对轴流式通风机做的大量性能试验来看,轴流式通风机的p -Q 性能曲线是一组带有驼峰形状的曲线[1](这是风机的固有特性,只是轴流式通风机相对比较敏感),如图1 所示。
当工况点处于B点(临界点) 左侧B 、C 之间工作时,将会发生喘振,将这个区域划为非稳定区域。
炭厂坡井主通风机发生喘振,说明其工况已落到B 、C 之间。
通过对荣山煤矿实地调查分析得知:该矿矿井的通风方式采用的是两翼对角式抽风,如图2所示,该矿有一个进风口,两个回风口。
两个回风口分别负责东、西两个大的采区工作面的通风,东面(二重岩)采用离心式抽风机抽风,西面(炭厂坡)采用我院生产的轴流式通风机抽风。
风力发电机组振动特性分析与控制
风力发电机组振动特性分析与控制近年来,随着环境保护意识的增强和可再生能源的重要性日益凸显,风力发电成为了一种备受瞩目的发电方式。
然而,与此同时,人们也开始关注风力发电机组振动对其性能和寿命的影响。
本文将对风力发电机组振动特性进行分析,并提出相应的控制方法。
首先,我们来探讨风力发电机组振动的来源。
一般来说,风力发电机组振动主要有两个来源,即空气动力激励和机械力激励。
空气动力激励来自于风力作用在旋转的风轮上所产生的力矩,这会引起发电机组产生一定的振动。
而机械力激励则源于机械传动系统的不平衡、磨损等因素,导致风力发电机组产生各种频率的振动。
接下来,我们将对风力发电机组振动特性进行分析。
振动特性主要包括振动频率、振动幅值和振动模态。
振动频率是指振动的重复周期,通常以赫兹为单位。
振动幅值是指振动的振幅大小,可以反映振动的强度。
振动模态则描述了振动的空间形态和振动的主要方向。
对于风力发电机组振动特性的分析,一种常用的方法是通过振动传感器进行测量,然后利用信号处理技术将振动信号转化为频域信号。
通过频域分析,我们可以获得振动信号的频率分布,从而进一步了解风力发电机组振动的特性。
了解了风力发电机组振动的特性后,下一步就是对其进行控制。
风力发电机组振动对机组寿命和发电性能都有较大影响,因此控制其振动是非常重要的。
目前,常用的振动控制方法主要包括被动控制和主动控制。
被动控制是指通过增加结构的刚度和阻尼来减小振动幅值。
通过增加结构的刚度,可以降低机械传动系统的振动。
而增加阻尼则可以消耗振动能量,减小振动幅值。
被动控制方法的优点是简单易行,但对结构造成的变形和疲劳寿命的影响较大。
主动控制则是指通过控制系统主动地对振动进行干扰或补偿来实现振动控制。
主动控制方法可以更灵活地对振动进行控制,并且对结构的影响较小。
常见的主动控制方法有阻尼器、质量调节器和振动补偿器等。
除了被动控制和主动控制外,还可以结合智能控制方法来实现风力发电机组的振动控制。
煤矿通风机振动故障相关问题浅谈
煤矿通风机振动故障相关问题浅谈摘要:本文结合笔者工作经验,对煤矿通风机振动的评判标准及常见故障的成因等问题进行了深入分析,为今后更好的识别通风机故障及维护通风稳定提供参考与借鉴。
关键词:煤矿通风机,振动故障,评价标准,故障原因引言:随着社会的发展和科学技术的飞速发展,人们对能源的需求量也在不断增加。
煤矿是国民经济的主体,煤矿的安全生产关系到国民经济的平稳发展。
煤矿安全运行中,最具危险性的气体是瓦斯,因此为了有效降低煤矿安全隐患,应该要保证场所的通风,这样既可以降低井底气体的含量,又可以保证煤矿的安全。
通风系统是煤矿安全通风的主要设施,它是煤矿安全通风、防止瓦斯事故、保障煤矿安全的先决条件,具有“矿井肺脏”的美誉,其安全、可靠地运转对煤矿安全具有重大意义。
但是通风系统运行环境恶劣,作业条件复杂,不确定因素多,很容易发生事故,所以,对矿井通风系统进行安全监控和失效分析具有重要作用。
1矿井通风机矿井通风机分为离心通风和轴向通风两大类。
离心通风扇是利用旋转的叶片带动气流获得离心,再经管道引出,形成负压区。
轴流式通风扇采用刀片切开气流,将气流从出口挤压出来,再从进气道中注入新鲜的气流,在叶轮前方产生一个负压带。
2通风机振动常见故障原因造成通风机振动故障的因素有很多种,比如转子不对中、基础松动、轴承损坏、转轴横向裂纹、转子与静止件摩擦、叶片故障等。
通风机的振动问题,不但会对设备的正常工作造成很大的危害,而且会引起严重的安全隐患。
本文简单地阐述了通风机中常见的几种故障的成因和频率特性。
2.1转子不对中矿井通风机马达的转轴和风机的转轴由联轴节实现的,三个部件构成联通的轴系,并成为一个整体。
而在电动机与风机转子轴在装配时难免会有一些偏差,而且随着操作时间的推移,这些偏差会逐步增大,出现的问题也越来越不容忽视,从而对电机的不利效应也会随之增大,比如,可能会使转子受到压力,从而发生形变,使得转子轴偏离马达的轴。
转子轴产生平行、角度或综合位移的情况就叫做转子不对中。
煤矿通风机振动原因及检测方法
煤矿通风机振动原因及检测方法作者:马骢来源:《科学与财富》2018年第25期摘要:煤矿通风机是煤矿主要设备之一,只有通风机正常运转才能保证煤矿的正常生产:所以煤矿用通风机要按期对其进行检测检验从而保证通风机的正常运转。
在检测检验过程中常常会遇到通风机振动超的问题,本文对通风机振动超标的原因及检测做出了分析。
关键词:煤矿;通风机;振动原因引言据统计,我国煤炭工业生产中,因煤矿通风设备而发生的事故中,机械事故占通风机组事故的68.9%,尽管一部分事故因有备用通风机而未造成严重后果,但还有一些事故既影响了生产,又造成了惨重的伤亡。
因此对煤矿通风设备进行状态监测与故障诊断是急需研究解决的问题。
一、煤矿主通风机的分类风机的种类有很多,分类方法也很多,主要包括以下几种:①按照叶轮中风的走向可以分为离心式和轴流式风机;②按照叶轮的数目可以分为单级和双级风机;③按照产生的压强可以分为低压风机、中压风机和高压风机;④按照动力来源可分为叶片式和容积式风机。
二、轴流式通风机特点与工作原理下面主要介绍轴流式通风机。
轴流式风机的主要特点:外界空气从风机的轴向进入,经过风机之后仍然沿风机的轴向流出。
轴流式风机主要是由叶轮、主轴和机壳组成,叶轮是由轮毂和叶片两部分组成,其工作原理是:当主轴得电转动,进而带动叶轮上的叶片旋转,由于叶片间有一定的角度,所以气体可以通过叶轮,从风机中流出,同时由于叶片附近的气体被排出,叶片周围的压力就会变小,风机入口处形成负压,外界空气由于压力差,被压进风机,进入风机的气体又经过叶片的转动被排出,由于叶片持续的转动,这样就能循环的吸入和排除气体。
轴流式通风机叶轮上的叶片既可以是固定角度的,调整角度时需要停车调整,也可以根据井下风量需要,通过叶片角度执行器进行动态调节,一般可调角度为-30~10°。
这样通过叶片角度的调节既可以实现抽风又可以实现反风。
轴流式通风机通常被应用于风量要求较高而负压要求较低的场合。
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煤矿用主通风机的振动特性研究
[摘要]随着人们对煤矿环境保护意识和对健康意识的不断提高,对煤矿生产中所用的主风机质量要求也越来越高。
而对主风机的高要求最主要的就是希望它的噪音和振动能降低到最小,事故发生率也能降到最低。
本文在此对煤矿住通风机产生振动的原因和和振动评价标准做了一点简要的阐述。
【关键词】主通风机;振动特性;气动噪声
主风机是煤矿生产中四大主要设备中其中的一种,它的主要任务就是向矿井下面输送清新的空气,从而排除了矿井中的有毒物质和煤尘,保证煤矿生产的安全。
在我国,根据资料统计,发生煤矿事故的原因百分之七十是因为通风设备发生故障,通风问题管理不善所引起的。
从这点上看,保证通风系统的正常运行是有着非常重要的意义。
煤矿生产作业进行时,风机运行所产生的振动可以分为两种:一种是机械振动,另一种是指风机的叶轮在旋转时它的叶片作用于经过风机的气流上的脉动力而引起的振动。
风机为什么会产生振动呢?主要原因就在作用于叶片上的气动力。
这种振动在风机运行的时候受到管网系统和风机的影响,会导致风机发生喘振和失速等现象。
一、煤矿主通风机产生振动的原因分析
主通风机产生振动的原因,有机械故障的原因,还有它本身性能的原因造成的。
以下就一些比较经常遇到、而且会带来比较大危害的一些问题进行了分析。
1.机械故障
(1)转子没有保持平衡。
这种不平衡性包括转子系统的质量偏心和转子的零件发生损坏。
(2)转子没有对中。
转子发生机械故障百分之六十多都是因为转子没有对中而引发的。
(3)转轴发生弯曲。
它包括临时性弯曲和轴弓形弯曲两种。
(4)油膜震荡和油膜涡动由滑动轴承引发的自激振动。
(5)转子支承系的连接处松动。
它是指支承系统之间的配合空隙产生的误差比较大,还有的是配合面的连接螺栓没有固定紧从而产生了异常的振动。
2.风机的性能发生故障
(1)发生喘振。
如果风机在不平稳的工作区运行,它的出口压力或大于、或小于、或等于和它互相连接工作的电网压力时,让气流倒流忽然释放出来,这种循环的气流脉动会让风机发生很强的振动和噪声,这种现象就叫做喘振。
(2)旋转失速。
气流在叶片的背部流动受到破坏,它的升力减弱,相反地阻力却急剧增加,风压就会立即降低,发生这样的现象就叫做失速,也可以称为脱流。
二、对矿井通风机振动的评价标准分析
对于设备的故障诊断技术在上个世纪七十年代形成以来,振动出现的故障判断标准有:相对判断标准、绝对判断标准和类比判断标准。
对于通风机的振动评价标准如下:
(1)振动幅值。
它是轴承承受得住的动载荷和振动经过支承构造以及基础传到周边环境的允许值所确定的。
(2)振动幅值变化情况。
如果振动幅值的变化超出了评价区域B上限值的四分之一时,这种变化是比较明显的,尤其是突然发生的时候,应该对它进行诊断,还要查明原由。
从风机的振动监测和对故障的诊断实际中可以看出,根据GB/T6075.3-2001和ISO10816-3:1998的标准对通风机进行振动评价的时候,它的振动速度均方根值和振动位移的均方根值的评价结果有很大的不同,它主要体现在如果通风区的振动强度已经到了D区,更严重的如果达到了停机值,它的振动位移的均方根值还处在A区;特别是在通风机的转子发生了不平衡的故障时,它也会出现相同的情况。
在通常情况下,煤矿用的通风机的选转速度在六百至一千五r/分钟时,它的旋转频率就是低频,这时候应该用振动位移或者振动速度对低频振动做出比较相同的评价结果。
但如果在使用中发生了上面的这些问题,对它的主要原因进行了探讨,发现问题所在就是所用的简单测振仪没有具备频带选择的性能,不管是测振动速度或者是振动位移均是在仪器设置的频率的范围之内,这样两种参数的测试结果就不会相差太大,因为振动位移的信号会随着谐坡分量阶次的增加,它分量的幅值就会慢慢减弱。
从以上这些可以看出,位移的信号对低频范围的敏感程度比较强,经常把它用来放映低频振动。
在振动速度信号中,谐波分量阶次增加,谐波分量的幅值比和位移分量的幅值比较就会大很多,因此常用它来放映中频振动情况。
在现场对它进行测试时,要按照煤矿用的主通风机的振动特征,振动加速度信号在通风机进行时流体产生的高频振动和轴承元件的高频振动敏感度比较强,采用振动加速度对通风机的全面振动情况不能做出比较完全的评价,振动加速度值要作为振动指标的评价还有待于更深一步的研究。
总之,要在现场操作简单测振和对设备对其振动评价的时候,必须对多参数的综合监测,在条件允许下,建议要使用具备频带选择性能的测振仪。
然后按照设备的振动特点,要选择适用的测振参数,根据这个参数对测振频率范围进行确定。
这样就可以对设备的振动状态进行科学地评价。
通过实践工作可以证明,采用简易的振动进行测试可以看出煤矿生产中通风机的振动工作情况,如果能对通风机的振动信号进行更深一步的探讨和诊断,就可以对故障的类型进行准确地判断,还可以对通风机经常会出现的比较普遍的故障进行辨别。
三、结束语
综上所述,从对煤矿用的主通风机的简易振动测试可以看出,采用通风机轴承座的振动速度均方根对通风机的振动情况进行评价,这种方法得来的结果比较接近实际。
如果采用其他的振动参数对机械设备振动情况进行评价时,要按照振动参数和实际所用的简易测振仪的情况进行探讨,避免它的诊断出现错误。
在煤矿生产中,比较经常出现的故障问题例如轴流式通风机的转子出现不平衡、矿用离心式、轴承的元件被损坏以及轴系不对中等,通过简易振动测试可以看出煤矿用主通风机的振动运行状态,可以对其工作状态做出初步判断,然后采用振动信号频谱对其分析的方式就可以对通风机经常出现的故障问题作出辨别。
为了确保矿工的生命安全和社会效益,在煤矿生产中,对矿用主通风机采取振动和诊断是非常有必要的。
同时,它也促进了设备管理向科学化和现代化发展。
参考文献
[1]杨林.轴流式通风机喘振预警方法的研究[J].矿业安全与环保,2008年02期
[2]李春宏.轴流风机失速与喘振分析[J].发电设备,2008年03期
[3]殷海红,昌泽舟.轴流式通风机的噪声机理及降噪措施[J].风机技术,2007年01期。