本發(fā)明涉及軸流膨脹機組設(shè)計，尤其涉及一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、在軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計流程中，一般采用五瓦塊的可傾瓦軸承。常規(guī)的五瓦塊的軸承，瓦塊包角為60°，支點兩側(cè)的角度分別為30°。這種軸承可應(yīng)用于常規(guī)的膨脹機轉(zhuǎn)子。但隨著軸流膨脹機設(shè)備逐漸高速化、大型化，需要轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高，葉輪質(zhì)量增大等。這使得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的設(shè)計難度進一步加大，因為轉(zhuǎn)速提高，葉輪質(zhì)量增大，一方面增加了轉(zhuǎn)子共振的風(fēng)險；另一方面轉(zhuǎn)子在額定工況下振動過大，影響轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、鑒于此，本發(fā)明提供的一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，其中優(yōu)化方法能夠通過對隔離裕度和振幅的限定，獲得更優(yōu)的臨界轉(zhuǎn)速，以增大轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隔離裕度，同時降低轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅，一方面能夠保證轉(zhuǎn)子系統(tǒng)可靠穩(wěn)定的工作，另一方面還能夠滿足軸流膨脹機高速化和大型化的工作需求，保證軸流膨脹機工作的可靠性。

3、具體而言，包括以下的技術(shù)方案：

4、本發(fā)明的第一方面的實施例，提供了一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法包括：

5、建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，獲取所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速；

6、基于所述臨界轉(zhuǎn)速和運行轉(zhuǎn)速，獲取隔離裕度；

7、基于所述運行轉(zhuǎn)速，獲取轉(zhuǎn)子的振幅；

8、所述隔離裕度不小于第一閾值，且所述振幅不大于第二閾值，進入下一步，否則重新建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型；

9、根據(jù)所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型安裝生產(chǎn)。

10、可選地，所述建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型包括：

11、建立轉(zhuǎn)子本體與軸承的模型；

12、通過改變所述軸承的參數(shù)，獲取不同的所述臨界轉(zhuǎn)速。

13、可選地，所述軸承為可傾瓦軸承，所述軸承的參數(shù)包括：軸承直徑、瓦塊個數(shù)、包角角度、偏支比、瓦塊長度和軸承安裝間隙。

14、可選地，通過優(yōu)化軸承瓦塊數(shù)、瓦塊包角角度和偏支比，調(diào)整轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。

15、可選地，所述隔離裕度為所述臨界轉(zhuǎn)速與所述運行轉(zhuǎn)速之間的差值，與所述運行轉(zhuǎn)速的比。

16、可選地，所述振幅為轉(zhuǎn)子在所述運行轉(zhuǎn)速下，測點位置徑向方向的振動幅值。

17、可選地，所述第一閾值為30％。

18、可選地，所述第二閾值為4.0μm。

19、本發(fā)明第二方面的實施例，提供了一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)上述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法獲得，所述優(yōu)化系統(tǒng)包括：

20、轉(zhuǎn)速模塊，建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，獲取所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速；

21、隔離裕度模塊，基于所述臨界轉(zhuǎn)速和運行轉(zhuǎn)速，獲取隔離裕度；

22、振幅模塊，基于所述運行轉(zhuǎn)速，獲取轉(zhuǎn)子的振幅；

23、判斷模塊，所述隔離裕度不小于第一閾值，且所述振幅不大于第二閾值，進入下一模塊，否則重新獲取轉(zhuǎn)速模塊；

24、安裝生產(chǎn)模塊，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型安裝生產(chǎn)。

25、本發(fā)明第三方面的實施例，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述優(yōu)化方法的步驟。

26、本發(fā)明實施例提供的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)和存儲介質(zhì)，其中，運行轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計最初就已經(jīng)確定好的參數(shù)，優(yōu)化方法包括先建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型獲取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速和運行轉(zhuǎn)速獲得該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的隔離裕度，并根據(jù)運行轉(zhuǎn)速獲得該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅，當(dāng)隔離裕度不小于第一閾值，同時振幅不大于第二閾值時，該轉(zhuǎn)子系統(tǒng)符合要求，當(dāng)隔離裕度小于第一閾值和/或振幅大于第二閾值時，則需要調(diào)整轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，直至轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型的隔離裕度不小于第一閾值，同時轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅不大于第二閾值為止，這樣使得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)能夠獲得更優(yōu)的臨界轉(zhuǎn)速，以增大轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隔離裕度，同時降低轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅，一方面能夠保證轉(zhuǎn)子和定子的可靠穩(wěn)定的工作，另一方面還能夠滿足軸流膨脹機高速化和大型化的工作需求，保證軸流膨脹機工作的可靠性。

27、上述說明僅是本申請技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本申請的具體實施方式。

技術(shù)特征：

1.一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述軸承為可傾瓦軸承，所述軸承的參數(shù)包括：軸承直徑、瓦塊個數(shù)、瓦塊包角角度、偏支比、瓦塊長度和軸承安裝間隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，通過優(yōu)化軸承瓦塊數(shù)、瓦塊包角角度和偏支比，調(diào)整轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述隔離裕度為所述臨界轉(zhuǎn)速與所述運行轉(zhuǎn)速之間的差值，與所述運行轉(zhuǎn)速的比。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述振幅為轉(zhuǎn)子在所述運行轉(zhuǎn)速下，測點位置徑向方向的振動幅值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述第一閾值為30％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述第二閾值為4.0μm。

9.一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化系統(tǒng)，根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法獲得，其特征在于，所述優(yōu)化系統(tǒng)包括：

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1所述優(yōu)化方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種軸流膨脹機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的優(yōu)化方法、優(yōu)化系統(tǒng)和存儲介質(zhì)。其中，優(yōu)化方法包括建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型，獲取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速；基于臨界轉(zhuǎn)速和運行轉(zhuǎn)速，獲取隔離裕度；基于運行轉(zhuǎn)速，獲取轉(zhuǎn)子的振幅；隔離裕度不小于第一閾值，且振幅不大于第二閾值，進入下一步，否則重新建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型；根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模型安裝生產(chǎn)。增大轉(zhuǎn)子系統(tǒng)隔離裕度，同時降低轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅，一方面能夠保證轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定的工作，另一方面還能夠滿足軸流膨脹機高速化和大型化的工作需求，保證軸流膨脹機工作的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：邱百軍,孟繼綱,肖忠會,羅勁,劉斌,張忠偉,辛海濤,王亮
受保護的技術(shù)使用者：沈鼓集團股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10