GB/T 36043-2018 大型汽轮发电机组轴系动力特性技术规范

ICS27.040

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国

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中华人民和国国家标准

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GB/T36043-2018

大型汽轮发电机组轴系动力

特性技术规范

Specificationoflarge-scalesteamturbine-generatorshafting

dynamiccharacteristics

2018-10-01实施

2018-03-15发布

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T36043-2018

目次

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设计基本流程

GB/T36043-2018

9.6.3轴系扭振固有频率设计应满足调谐要求：

一一对于50Hz下运行的机组，当计算频率最大可能误差为土3Hz时，轴系扭振计算频率f应避

开的范围要求如下：

45Hz运ft《55Hz及93Hzζf2＂：二108Hz

其中：Ii为50Hz附近扭振计算频率，f2为100Hz附近扭振计算频率。

一一对于60Hz下运行的机组，当计算频率最大可能误差为土3Hz时，轴系扭振计算频率／应避

开的范围要求如下：

55Hz<f1<65Hz及113Hz<f2<128Hz

其中：I1为60Hz附近扭振计算频率，I2为120Hz附近扭振计算频率。

依据制造商的验证方式，其他可接受的轴系扭振频率准则见附录D。

特殊情况下，如计算误差小、瞬态故障条件下引发的峰值应力水平低等，若相关模态频率对激励不

敏感，可认为不会给整个轴系安全性带来问题，允许落入J1、力区，但应保证机组安全运行。

9.7发电机端两相短路时轴系扭振晌应计算及强度校核

9.7.1产品设计时，应对发电机端两相短路时汽轮发电机组轴系各部位的扭振响应及扭转力矩、剪切

应力等参数进行计算，尤其应对轴颈、联轴器及其联接螺栓、带焊缝截面、小倒角大扭矩截田等进行重点

核算。

9.7.2当发电机端两相短路时，轴系的最大剪应力应满足以下规定：

r"'"<0.57RcL..(5)

式中：

r＂＇＂一一最大剪应力；

R.L一一转子材料下屈服强度。

9.7.3在进行汽轮机与发电机转子及其联接部件设计时，应考虑机组运行中发电机电气和机械两方面

均可能在非正常工况下受到的突然冲击，并按其材料许用应力标准留有裕量，可根据其所受应力变化规

律和幅值进行强度安全考核，当计算应力值接近材料的许用应力值时，依据发电机电磁设计参数及送电

方式，进行两相短路等主要电气故障的电磁激振力仿真分析、以及该电磁力激振下轴系扭振响应和扭振

疲劳寿命损耗的计算分析考核。

9.8附加规定

用户有扭振相关监测要求的机组，可在所设计机组的轴系上配备相应的测试装置，如测试装置安装

在振动较敏感位置，应进行必要的轴系动力特性复算。

10设计流程及要求

10.1轴系弯曲振动分析用等效模型计算

建立轴系弯曲振动分析用模型时，各转子分段及有效直径模化方法按7.2执行。

10.2扬度曲线及轴承负荷分析

按9.1完成静力分析，确定各轴承载荷与轴系安装扬度曲线。

10.3轴承静动特性分析

利用10.2得到的轴承载荷，按9.2完成轴承静动特性分析，并给出各轴承油膜动力特性系数随无量

纲载荷系数萨默菲尔德数或转速的变化曲线。

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GB/T36043-2018

10.4有阻尼系统自由振动特征值分析

按9.3.4要求考虑支承弹性及阻尼，将轴系作为有阻尼系统计算得到其自由振动方程的特征值

I\,（ο）方程见式（6）。

;.,（ο）＝σy（β）+jw,.（ο）.•(6)

式中：

。一一轴系旋转频率；

σ＇（ο）一一转速。下系统r阶模态阻尼；

J表示特征值方程虚部矢量的专用符号；

w,（ο）一一转速。下系统r阶有阻尼固有频率（阻尼，，自界转速）。

在（0～1.25倍）工作转速范围内，确定ω，（β）和σ，（β）随转速变化曲线；由w,（β）＝οc确定系统阻

尼l临界转速De，同时，由模态阻尼与阻尼l恼界转速确定对数衰减率；由σ，CD.,)=O确定系统失稳转

速[2"0

10.5不平衡晌应分析

轴系各l临界转速下，以及在0.9～1.1倍工作转速范围内，按9.5完成不平衡响应计算。如果在0.9～

1.1倍工作转速范围附近存在10.4计算得到的阻尼临界转速，则按9.5.4要求精确计算确定实际临界

转速。

如0.9～1.1倍工作转速范围内存在阻尼l临界转速或实际临界转速，应进行不平衡响应敏感度即Q

因子分析。

10.6变支承边界的核算

针对大功率汽轮发电机组常用的落地、半落地、支承于低压排汽缸三种典型的轴承座型式，应根据

实际选用的轴承座形式进行必要的变支承边界条件的核算。