Все статьи автора в журнале: Манчев Э.И.

1. Влияние параметров сборки на динамические свойства и надежность турбоагрегата и задачи предиктивной аналитики

   The influence of assembly parameters on the dynamic properties and reliability of the turbine unit and the tasks of predictive analytics

   Номер: 2026 / 03

   Куменко А.И. | Kumenko A.I. | Манчев Э.И. | Manchev E.I. | Мозгунова А.И. | Mozgunova A.I. | 1949kai@mail.ru1949kai@mail.ru

   Авторы статьи

   Authors

   Куменко А.И.

   Kumenko A.I.

   Манчев Э.И.

   Manchev E.I.

   Мозгунова А.И.

   Mozgunova A.I.

   1949kai@mail.ru

   1949kai@mail.ru

   ---

   Влияние параметров сборки на динамические свойства и надежность турбоагрегата и задачи предиктивной аналитики

    

   УДК 004.896

   DOI: 10.36652/0202-3350-2026-27-3-106-117

    

   Представлены результаты численного моделирования валопровода турбоагрегата Т-250/300-240, которые имеют широкое прикладное значение для всего парка машин аналогичного типа. Выполнен анализ динамических свойств подшипников, включая коэффициенты жесткости и демпфирования масляной пленки в широком диапазоне частот вращения и при разных параметрах подшипников, варьировании формулярных зазоров и степени эллиптичности расточки. Показано, что основным источником снижения надежности турбоагрегатов Т-250 являются неоптимальные зазоры в подшипниках и центровки роторов по полумуфтам. Получена матрица жесткости валопровода, позволяющая оценить последствия изменения реакций подшипников при изменении их взаимного положения. При назначении корректирующих центровок необходимо учитывать разные всплытия смежных подшипников. Цилиндры соединены вертикальными шпонками с корпусами подшипников. При этом шпонки имеют значительные осевые размеры и обладают чрезмерной податливостью в поперечном направлении. Из-за различий в коэффициентах трения на поверхностях скольжения лап и поперечных нагрузок, действующих на шпонки, возрастает вероятность их закусывания при температурных расширениях. Хотя зубья шпонок находятся на нагретой стороне, а пазы — на охлажденной, и зазоры в шпонках соответствуют максимально допустимым значениям, эти зазоры определяются реальными поперечными деформациями, возникающими при прогреве. Даны рекомендации по улучшению параметров сборки по важным направлениям — зазорам в подшипниках, параметрам центровок роторов по полумуфтам, параметрам шпонок и др. Показано, что учет жесткости и демпфирующих свойств масляного слоя оказывает значительное влияние на собственные и критические частоты системы. Фактически расчеты критических частот на всех турбинных заводах РФ и за рубежом выполняются без учета упорного подшипника, влияние которого особенно велико при значительных осевых силах.

   ---

   Ключевые слова

   упорный подшипник, турбоагрегат, матрица жесткости валопровода, параметры сборки, собственные и критические частоты системы

   The influence of assembly parameters on the dynamic properties and reliability of the turbine unit and the tasks of predictive analytics

   The results of numerical modeling of the shaft line of the T-250/300-240 turbine unit are presented, which have wide application value for the entire fleet of machines of a similar type. The analysis of the dynamic properties of bearings, including the coefficients of stiffness and damping of the oil film over a wide range of rotational speeds and at different bearing parameters, varying the shaped gaps and the degree of ellipticity of the bore, is performed. It is shown that the main source of reduced reliability of T-250 turbine units are the most important assembly parameters: suboptimal bearing clearances and alignment of the rotors along the coupling halves. A shaft stiffness matrix has been obtained, which makes it possible to assess the consequences of changes in bearing reactions when their relative positions change. When assigning corrective alignments, it is necessary to consider the different ascents of adjacent bearings. The cylinders are connected by vertical dowels to the bearing housings. At the same time, the dowels have significant axial dimensions and are excessively malleable in the transverse direction. Due to differences in the coefficients of friction on the sliding surfaces of the paws and the transverse loads acting on the dowels, the probability of their biting during thermal expansion increases. Although the teeth of the dowels are on the heated side and the grooves are on the cooled side, and the gaps in the dowels correspond to the maximum allowable values, these gaps are determined by the actual transverse deformations that occur during heating. Recommendations are given for improving the assembly parameters in each important direction — bearing clearances, rotor alignment parameters for half couplings, key parameters, etc. It is shown that considering the stiffness and damping properties of the oil layer has a significant impact on the natural and critical frequencies of the system. In fact, calculations of critical frequencies at all turbine plants in the Russian Federation and abroad are performed without considering the thrust bearing, the influence of which is especially high with significant axial forces.

    

   ---

   Keywords

   thrust bearing, turbine unit, shaft stiffness matrix, assembly parameters, natural and critical frequencies of the system