[发明专利]一种小型汽轮机转子挠度理论值计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及小型汽轮机转子挠度理论值计算方法。

背景技术

转子挠度也就是转子的弯曲，一般是在转子的对应位置如两侧轴颈、轴封、叶轮间等处。转子挠度曲线为准确的汽轮机装配的内部套找中提供了依据。多级转子轴的挠度，关系到汽轮机运行的可靠性和效率，转子挠度数据的不准确甚至会引发安全事故。因此汽轮机转子挠度的计算和验证是十分重要的。

小型汽轮机转子挠度的计算一直以来没有一种系统的算法，一些工程上的转子的挠度计算不具有一般性，不能作为通用的转子挠度计算方法，而且由于工程目的的不同，之前转子挠度的计算均以未装叶片的整段转子进行分析的，忽略了转子叶片的均布载荷以及轴颈支撑处的接触面积，最终得到的转子计算挠度值与实际挠度值偏差较大。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的计算方法准确度低的问题，而提出的一种小型汽轮机转子挠度理论值计算方法。

一种小型汽轮机转子挠度理论值计算方法按以下步骤实现：

步骤一：对汽轮机转子进行三维建模，得到三维转子模型；

步骤二：对三维转子模型行简化处理，得到简化后的转子；

步骤三：对简化后的转子标注相应的轴段号和点号；

步骤四：根据三维转子模型的质量分析确定载荷；

步骤五：将任一轴段等效成梁单元，根据步骤三确定的载荷，对梁单元进行受力分析，得到转子挠度迭代矩阵；

步骤六：根据汽轮机转子材料属性，确定汽轮机转子基本参数；

步骤七：将步骤六中确定汽轮机转子基本参数代入步骤五得到的转子挠度迭代矩阵中，利用MATLAB计算求解汽轮机转子挠度点集；

步骤八：根据步骤七得到的汽轮机转子挠度点集导入CATIA绘制挠度曲线。

发明效果：

本发明方法考虑了转子叶片等转子重要组装件以及转子轴颈支撑处的接触面积，全面的考虑了转子挠度的影响因素，提高了转子挠度计算的准确度，同时对转子模型进行的简化，优化了计算过程，提高了计算效率。在汽轮机行业走向市场化的今天，汽轮机生产以及制造效率的提高是影响汽轮机制造企业生存和成长的重要因素，本发明方法可作为计算各类转子挠度值的通用模式，为汽轮机的设计以及汽轮机实际装配过程提供指导性的数据，提高汽轮机设计过程的合理性以及装配精度和效率。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为导入到CATIA后的型线图；

图3为修整后的型线图；

图4为完整的型线图；

图5为引线和初始截面图；

图6为叶片三维实体图；

图7为三维转子模型图；

图8为梁单元的受力分析图；

图9为含有支撑力的梁单元受力分析图；

图10为装配前支撑位置图；

图11为装配后支撑位置图；

图12为简化后的转子图；

图13为标注轴段号和点号的简化后的转子图；

图14为转子叶片的质量分析图；

图15为调节级支撑状态下的理论挠度曲线图；

图16为轴颈支撑状态下的理论挠度曲线图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1所示，一种小型汽轮机转子挠度理论值计算方法包括以下步骤：

步骤一：对汽轮机转子进行三维建模，得到三维转子模型；

步骤二：对三维转子模型行简化处理，得到简化后的转子；

步骤三：对简化后的转子标注相应的轴段号和点号；

将简化后的转子标注相应的轴段号和点号，去除调节级等微小形貌对计算的影响，简化计算过程。

步骤四：根据三维转子模型的质量分析确定载荷；

步骤五：将任一轴段等效成梁单元，根据步骤三确定的载荷，对梁单元进行受力分析，得到转子挠度迭代矩阵；

步骤六：根据汽轮机转子材料属性，确定汽轮机转子基本参数；

步骤七：将步骤六中确定汽轮机转子基本参数代入步骤五得到的转子挠度迭代矩阵中，利用MATLAB计算求解汽轮机转子挠度点集；

步骤八：根据步骤七得到的汽轮机转子挠度点集导入CATIA绘制挠度曲线。