学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

汽轮机转子工作热变形预测及其热跑工装研制

作 者: 靳向往
导 师: 王娜君
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 汽轮机转子 热跑工装 热变形 有限元法
分类号: TK263.61
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 39次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


很多汽轮机在热态工作时由于转子热变形发生故障,而在汽轮机生产过程中只有热跑工序对其转子热变形进行检测。随着电力行业的发展,尤其是近年来核电装机容量的迅速提高,电力行业对汽轮机的需求越来越大。而汽轮机转子热跑工序工装效率低、工人劳动强度大、安全可靠性差,是一个瓶颈,影响着设备的下线时间。本文针对这些问题,进行了汽轮机转子工作热变形的预测,并对其热跑工装设备进行了研制。首先,阐述了塑性材料的热变形理论,并分析了汽轮机转子热变形对其精度及其使用性能的影响。其次,采用ANSYS有限元分析软件,利用其参数化设计语言APDL,建立了汽轮机转子工作热变形参数化有限元分析系统。利用此系统对直径为800mm的汽轮机转子工作热变形进行实例分析,得出了其轴向热变形及径向跳动变化的预测值。再次,对汽轮机转子热跑工序工装设备进行研制。设备由托滚支架、托架移动滑座、主传动箱和床身四部分构成,完成了这四部分设计,其中对滚轮支承轴颈的确定进行了详细计算。然后对设备关键件的制造工艺进行研究,制定其工艺路线,最后完成整套设备的研制过程。最后,制订了汽轮机转子热变形对其径跳精度影响实验的方法及具体实验步骤并对实验的测量设备进行了改造,进行多组实验,得出温度与汽轮机转子径跳的关系,验证了ANSYS的分析结果。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-14
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 零件热变形汽轮机转子热跑工装的研究现状  10-13
    1.2.1 零件热变形的研究现状  10-11
    1.2.2 汽轮机转子热跑工装的研究现状  11-13
  1.3 课题的主要研究内容  13-14
第2章 汽轮机转子热变形理论分析  14-21
  2.1 汽轮机转子热变形对其使用性能的影响分析  14
  2.2 金属材料热变形理论  14-17
    2.2.1 金属材料热变形的实质  14-16
    2.2.2 金属材料热变形系数  16-17
  2.3 汽轮机转子热变形对其精度的影响分析  17-20
    2.3.1 热变形对汽轮机转子轴向精度的影响分析  18
    2.3.2 热变形对汽轮机转子径向精度的影响分析  18-20
  2.4 本章小结  20-21
第3章 汽轮机转子工作热变形预测  21-30
  3.1 汽轮机转子工作热变形参数化有限元分析方法的确定  21-22
  3.2 汽轮机转子工作热变形参数化有限元分析系统的建立  22-26
    3.2.1 汽轮机转子工作环境简化及分析结果的确定  22
    3.2.2 汽轮机转子结构简化  22-24
    3.2.3 定义单元及材料属性  24
    3.2.4 建立汽轮机转子有限元模型  24
    3.2.5 加载和求解  24-25
    3.2.6 结果后处理  25
    3.2.7 APDL宏文件的集成  25-26
  3.3 汽轮机转子工作热变形的实例分析  26-29
    3.3.1 标准件的求解  26-27
    3.3.2 半径增大后转子求解  27-28
    3.3.3 偏心类型转子求解  28-29
  3.4 本章小结  29-30
第4 章汽轮机转子热跑工装设备的研制  30-48
  4.1 总体设计  30-31
    4.1.1 设备总体结构分析及设计思路  30
    4.1.2 设备基本功能分析  30
    4.1.3 设备总体结构设计  30-31
  4.2 托滚支架设计  31-38
    4.2.1 托滚支架设计要求  31-32
    4.2.2 托滚支架整体结构设计  32
    4.2.3 滚轮支撑轴宽度与直径的确定  32-37
    4.2.4 支撑滚轮位置的调整  37-38
    4.2.5 托滚支架结构图  38
  4.3 托架移动滑座设计  38-41
    4.3.1 托架移动滑座设计要求及传动设计  38-39
    4.3.2 齿轮齿条设计  39-40
    4.3.3 蜗轮蜗杆设计  40
    4.3.4 托架移动滑座箱体静力学有限元分析  40-41
    4.3.5 托架移动滑座结构图  41
  4.4 主传动箱设计  41-45
    4.4.1 主传动箱设计要求  41-42
    4.4.2 主传动箱的传动设计  42-44
    4.4.3 联轴器的设计  44
    4.4.4 主传动箱结构图  44-45
  4.5 床身设计  45-46
    4.5.1 床身设计要求  45
    4.5.2 床身导轨精度分析  45-46
    4.5.3 床身结构图  46
  4.6 关键件的制造工艺  46-47
    4.6.1 滚轮制造工艺  46-47
    4.6.2 床身导轨制造工艺  47
  4.7 本章小结  47-48
第5章 汽轮机转子热变形对其径跳影响的实验研究  48-52
  5.1 实验方法的设计  48-50
    5.1.1 实验原理  48
    5.1.2 实验应用条件  48
    5.1.3 实验前汽轮机转子的前期处理  48-49
    5.1.4 实验步骤及具体实验方法  49
    5.1.5 实验结果分析  49-50
  5.2 实验结果及分析  50-51
  5.3 实验测量设备的改造  51
  5.4 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表的论文  56-58
致谢  58

相似论文

  1. 永磁磁力耦合器结构与特性研究,TH139
  2. 基于时程分析法碾压混凝土重力坝抗震稳定性分析,TV642.2
  3. 固体氧化物燃料电池铁素体连接体材料的性能研究,TM911.4
  4. 智能森林灭火航弹研究,S762
  5. 某多跨转子系统可靠性灵敏度分析,TH113
  6. 高双折射光子晶体光纤应用于传感的研究,TP212
  7. 半刚性基层沥青路面多裂纹扩展数值模拟与试验研究,U416.217
  8. 整舱浮筏隔振系统隔振性能及声辐射特性研究,U661.44
  9. 多种缺陷对红外光子晶体光纤性能影响的研究,TN253
  10. 均匀变形层合板层间应力的数值模拟及40Cr钢的高温蠕变行为,TB33
  11. 废杂铜冶炼炉高温测量方法研究,TF811
  12. 空间超光谱成像仪前置光学系统补偿调焦研究,TH743
  13. 车用复合材料传动轴研究,U465.6
  14. 车载式不压井修井机井架设计及特性分析,TE935
  15. 颗粒增强铜基复合材料力学行为的有限元分析,TB331
  16. 机床齿轮传动系统有限元分析及动力学研究,TH132.41
  17. 大开孔结构压力容器有限元分析及强度设计,TH49
  18. 复合笼型转子异步电动机的设计及起动性能的研究,TM343
  19. 多极少槽永磁同步电机的电抗参数计算与研究,TM341
  20. 磁感应断层成像的正问题及重建算法研究,TP391.41
  21. 变工况航天器太阳电池翼在轨热—结构分析,V442

中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 蒸汽动力工程 > 蒸汽轮机(蒸汽透平、汽轮机) > 构造 > 联动装置和转体 > 转子
© 2012 www.xueweilunwen.com