[发明专利]一种利用辐射加热抑制转子振动的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种抑制转子振动的方法，尤其涉及一种利用辐射热致转子局部热弯曲变形来抑制转子振动的方法。

背景技术

旋转机械的振动问题是影响其稳定运行的重要因素，各行业都对转子系统的振动有规定，要求运行过程中转子振动在一定范围内。但是旋转机械在运行过程中仍然会因为各种原因产生较大的振动，从而影响其运行稳定性。

目前抑制振动的方法主要是动平衡，但是即使对各个转子部件做严格的动平衡，且安装对中良好，组成的系统运行时还是可能发生较强烈的振动，使之前的动平衡失效。此外，控制振动的方法还包括采用电磁轴承、可控挤压油膜阻尼器、压电调节器、形状记忆合金调节器等，但是在很多情况下控制振动技术还不完善，如阻尼器常常会失效，在转子的超临界区产生严重的不稳定问题；电磁控制力比较小、动力特性较难控制等。

发明内容

发明目的：为了抑制转子系统的振动，提高系统的运行稳定性，以及弥补目前抑制振动技术的不足，本发明提出了一种利用辐射热加热运行中转子的局部表面，从而使得转子系统产生局部热变形来实现抑制振动的方法。

技术方按：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种利用辐射加热抑制转子振动的方法，其特征在于：首先利用转子动平衡的影响系数法确定转子的不平衡位置、大小和相位，并分别确定弯曲转子不平衡位置中的局部压缩表面和局部拉伸表面；在转子系统运行过程中加热不平衡位置的局部压缩表面，利用转动转子表面局部吸收辐射热，采用涂层技术，将吸收辐射涂料涂在转子不平衡位置的局部压缩表面，以提高涂层转子局部表面的辐射热吸收率；当使用热辐射加热转子时，带有涂层的局部表面温度升高，与未有涂层的转子表面产生温度差，使转子产生变形，以此抵消原来的转子不平衡，抑制转子的振动。

将原未带有涂层的表面涂上反射热辐射涂层，在辐射源进行辐射时，相同的辐射结构参数条件下，可使转子局部形成更大的温度差，加快并加大热变形，抵消转子原来由于不平衡产生的变形。

本方法能够解决转子多处因不平衡而产生的振动问题，即：在多处转子不平衡位置的局部压缩表面涂上吸收辐射材料，亦可在其他表面涂上反射辐射材料，采用一个大辐射范围的辐射源或者多个小辐射范围的辐射源进行辐射照射使转子局部不平衡位置产生热弯曲，抵消转子原来由于不平衡产生的变形，抑制转子振动。

优点及效果：本方法可以在不停机的条件下进行不平衡转子振动的抑制，是一种完全在线抑制振动的方法，大大降低了停机的成本和损失；并可以同时处理多处由于转子不平衡引起的振动，提高方法使用效率；由于辐射的可控性，使得本方法的使用精度非常高，抑制振动效果显著，弥补了目前振动抑制领域的不足。

附图说明：

图1为本发明辐射加热抑制转子振动的原理图。

图中标注：1、辐射源；2、局部涂层表面；3、转子。

实施方式：

本发明的主要构思是：首先利用转子动平衡的影响系数法确定转子的不平衡位置、大小和相位，并分别确定弯曲转子不平衡位置中的局部压缩表面和局部拉伸表面；在转子系统运行过程中加热不平衡位置的局部压缩表面，利用转动转子表面局部吸收辐射热机制，采用涂层技术，将吸收辐射涂料涂在转子不平衡位置的局部压缩表面，以提高涂层转子局部表面的辐射热吸收率，当使用热辐射加热转子时，带有涂层的局部表面温度升高，与未有涂层的转子表面产生温度差，使转子产生变形，以此抵消原来的转子不平衡，抑制转子的振动。

转子系统运行时，辐射源产生辐射光线，照射在带有涂层的转子轴段表面，由于转子转动，辐射光线照射在转子轴段的整个圆周表面，但带有涂层的表面辐射吸收率很高，没有涂层的表面辐射吸收率很低，这样照射一段时间后就使得带有涂层的表面温度远高于其他表面的温度，产生温度差，形成热弯曲，使原来不平衡位置的局部压缩表面受热膨胀，逐渐变形，抵消了原来由于不平衡产生的变形，抑制转子的振动。

此外，为进一步提高效率，亦可将原未带有涂层的表面涂上反射热辐射涂层，在辐射源进行辐射时，相同的辐射结构参数条件下，可使转子局部形成更大的温度差，加快并加大热变形，抵消转子原来由于不平衡产生的变形。

本方法亦可解决转子多处因不平衡而产生振动条件下的振动抑制问题，可以同时在多处转子不平衡位置的局部压缩表面涂上吸收辐射材料，亦可在其他表面涂上反射辐射材料，采用一个大辐射范围的辐射源或者多个小辐射范围的辐射源进行辐射照射使转子局部不平衡位置产生热弯曲，抵消转子原来由于不平衡产生的变形，抑制转子振动。