热能动力工程

作者：徐科繁，刘 喆，姜海燕，张广辉

单位：哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,,中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江 哈尔滨 150078,,哈尔滨工业大学 能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001,

关键词：振动;声发射;滚动轴承;故障诊断;燃气轮机

基金：国家科技重大专项（2017-Ⅰ-0007-0008）

针对舰船燃气轮机动力涡轮转子系统中滚动轴承故障频发的问题，搭建了滚动轴承故障模拟试验台，利用激光加工设备在前支承位置预制了3种滚动轴承故障（外圈、内圈和滚子），分别结合4种滚动轴承状态，在800~3 000 r/min转速范围内开展了定转速试验并同步采集了振动信号和声发射信号，在此基础上先后利用阶次分析、小波包分解实现了信号预处理。研究结果表明：动力涡轮转子系统临界转速试验值与仿真值相对误差约为3.8%，同时该系统平衡精度等级较高，可支持开展后续故障试验；较低转速（800~1 000 r/min）下加速度信号中滚动轴承故障特征较为明显，可进行故障源定位，更高转速下可借助明显增大的变柔度振动特征进行故障监测；滚动轴承故障对应的声发射信号主要频率范围集中在0~375 kHz。

来源：2022年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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