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摘要高速电机具有功率密度高、体积小和动态响应快等优点，对于减少装备体积和重量，提高设备性能等方面具有重要的意义，已在机械工业和国防工业等各方面获得了广泛认可和应用。
由于高速电机转速非常高且转速有待上升的趋势，这给电机设计中涉及到转子部件应力的准确计算和动力学特性分析带来了一定的难度。
因为如果设计不合理非常容易导致转子部件破坏和碰磨甚至共振故障的发生。
因此，研究高速电机机械应力及其动力学特性对于保障高速电机的安全可靠运转是非常有必要的。
本课题以两台不同类型电机为研究对象，分别针对电机转子的机械应力和动力学特性问题进行深入的分析和研究。
首先，综合考虑转子部件接触处的过盈量、转子旋转时承受本身质量引起的离心力和温度场对转子部件应力的影响，根据材料力学和弹性力学的理论知识建立转子部件在不同状态下的应力解析模型，在此基础上以转子两部件间的动态过盈量大于零为限制条件，结合材料强度准则提出并确定了转子极限参数解析表达式。
其次，以一台异步电机为算例，采用建立的转子部件应力解析模型，来研究该电机转子部件在不同状态下的应力分布规律，不同参数对转子护套与短路环间的接触压力及护套最大米泽斯(Mises)应力的影响规律；运用极限参数解析表达式求解该算例电机转子极限参数，对比算例电机参数值，证明了极限参数解析表达式的正确性。
采用有限元法对该电机转子部件在不同状态下所承受的应力及其分布规律进行仿真，并与解析法计算的结果进行对比，通过对比分析，证明了建立的高速电机转子部件在不同状态下应力解析模型的正确性。
最后，以一台永磁同步电机为算例，利用ANSYS软件建立了高速电机转子动力学特性分析的计算模型，运用该模型计算并分析了转子系统临界转速、在临界转速下的振型和不平衡响应。
在此基础上研究不同参数对转子系统临界转速和不平衡响应的影响。
通过试验模态方法和传递矩阵法测量和计算电机转子在自由-自由状态下的前三阶弯曲固有频率，验证了转子动力学特性分析的计算模型在该状态下的正确性。
转子弯曲的静变形是指转子在静止状态下，由于材料本身的内应力、加工工艺等因素导致的弯曲变形。
这种情况通常会影响转子的稳定性和性能，需要进行相应的处理。
导致转子弯曲静变形的因素有很多，包括材料质量、加工工艺、装配精度等。
在制造过程中，如果转子材料的质量不均匀，或者加工过程中存在应力集中，都可能导致转子弯曲。
此外，装配精度也会影响转子的稳定性，如果轴承、轴瓦等部件的配合不当，也会导致转子弯曲。
当转子出现弯曲静变形时，转子的形状和尺寸会发生改变，导致转子的平衡状态被破坏，进而影响其旋转性能。
具体来说，转子弯曲会导致旋转时产生振动和噪声，甚至可能导致轴承磨损、断裂等严重问题。
因此，对于转子弯曲的静变形，必须进行及时的处理，以保证转子的稳定性和可靠性。
处理转子弯曲静变形的方法包括校直、热处理、更换材料等。
校直是一种常用的方法，通过人工或机械手段将弯曲的转子重新拉直。
这种方法通常适用于较小的弯曲变形，而且需要专业的设备和技能。
热处理是一种更有效的方法，通过加热和冷却转子，改变其内部的应力分布，从而达到消除弯曲变形的目的。
这种方法需要专业的热处理设备和技术，而且可能对转子的寿命和性能产生一定的影响。
如果以上两种方法都无法解决问题，可能需要更换转子材料，选择更适宜的材料类型和性能参数，以保证转子的稳定性和可靠性。
总之，转子弯曲的静变形是影响转子稳定性和性能的重要因素之一，需要采取相应的处理方法进行及时的处理。
常见的处理方法包括校直、热处理和更换材料等。
在处理过程中，需要综合考虑各种因素，选择最适合的方法，以保证转子的稳定性和可靠性。
浅谈汽轮机转子弯曲变形原因分析及修复方法与预防青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司山东青岛 266100摘要：汽轮机也称蒸汽透平发动机，是能将蒸汽热能转化为机械功的回转式机械，是一种旋转式蒸汽动力装置，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的汽流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。
同时，对外做功。
在运行过程中，汽轮机转子一方面需要承受汽流的作用力和叶轮本身离心力所引起的应力，另一方面，承受由蒸汽温差所引起的热应力等，检维修或操作不当容易引起汽轮机转子产生弯曲变形。
关键词：汽轮机；转子；弯曲变形；修复1 转子变形某化工企业拥有80万吨/年硫酸装置（以下简称装置）2009年配套安装一台B6-3.3/0.6型、6MW背压式汽轮机，用于驱动AV80-4轴流压缩机以提供装置升温、焚硫炉燃烧等生产用气。
2019年6月25日，因装置酸泵电机出现故障而使装置停车，装置停车时并未将汽轮机进行停车处理，而是将汽轮机转速从3950转/分钟逐步降至1000转/分钟运行。
约3小时后装置恢复开车时同步提高汽轮机转速开车运行，转速提升过程中，发现汽轮机进汽侧、排汽侧转子振动大。
机组振动逐步上升，转速提升20分钟时，汽轮机排汽侧和进汽侧振动值升至500μm，于是，于当天22:03分紧急停下汽轮机后盘车。
由于机轮机机组在1000转/分钟状态下运行约3小时未出现振动情况，紧急停车后盘车期间也没有找到振动大的原因，为进一步查找汽轮机振动大的原因，紧急停车30分钟后于22:35分再次冲转汽轮机至500～600转/分钟，此时汽轮机振动在18～51μm，振动值明显高于大修后开车时10～15μm的振动值，为避免汽轮机转子变形，汽轮机在500～600转/分钟运行30分钟后停机进入盘车状态。
经技术人员分析，汽轮机在低转速运行时间过长，汽轮机的转子、汽缸膨胀不同步,引起局部动静摩擦,产生振动大，于是，决定将机组盘车3小时后再冲转观察。
汽轮机转子永久弯曲原因分析及检修分析贺雅鑫发表时间：2020-01-16T10:11:14.767Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：贺雅鑫[导读] 摘要：文章先分析了汽轮机转子产生永久性弯曲问题的原因，随后介绍了汽轮机转子永久性弯曲的检测，最后介绍了汽轮机直轴方法以及适用范围，希望能给相关人士提供有效参考。
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市 017400摘要：文章先分析了汽轮机转子产生永久性弯曲问题的原因，随后介绍了汽轮机转子永久性弯曲的检测，最后介绍了汽轮机直轴方法以及适用范围，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：汽轮机转子；永久弯曲；原因分析引言：汽轮机转子出现永久性弯曲问题属于发电厂中的恶性事故，其不但会导致机组非计划停运时间增加，同时还需要投入大量检修费用，是发电厂极力避免的事件，但因为运行启停过程中出现操作失误、检修、安装、设计等方面的不当措施，导致经常出现汽轮机转子弯曲的问题，严重影响机组的运行稳定性和安全性。
一、汽轮机转子出现永久性弯曲的原因（一）强烈振动在实际运行过程中，机组会因为各种原因产生振动，当振动较为强烈时会导致动静部位发生摩擦，使摩擦部位金属温度升高，而摩擦产生的热量主要是顺着转子进行传导的，热量聚集无法散出，会降低材料屈服强度并产生热应力，而热应力过高还会导致转子产生变形问题，朝着摩擦的一侧弯曲凸起，使变形和摩擦问题加重。
转子发热区域的金属在温度升高的背景下会朝着四周膨胀，但周围冷金属会在一定程度上抑制该种膨胀问题的出现，最终在发热区域的金属会形成一种压力，在相应的温度状态下，该种压力会进一步超越金属材料屈服点，转子冷却后，便会朝着摩擦区域反方向弯曲，导致出现转子永久性弯曲。
如果摩擦部位应力尚未超出其弹性极限，则在转子冷却后依然可以恢复到原来的状态。
（二）对轴封、隔板汽封调整不合理在检修安装过程中，对轴封、隔板汽封调整操作不够合理，使汽封块的退让间隙不满足基本要求，发生动静摩擦，摩擦部位温度持续升高，转子发生弯曲。
发电机甩负荷，转子表面承受应力原因分析机组甩负荷也要分多种情况，所以转子表面在不同情况不同时间所受应力也有不同，有时是受到交变应力的影响：(1) 当由电气原因造成机组甩负荷时，则发电机甩去全部或大部分负荷（仅剩下厂用电负荷），这时机组最显著的特征是转速升高，若汽轮机调速系统的动态特性不理想，就会造成汽轮机超速保护动作而停机。
这时由于转速上升，使汽缸内鼓风摩擦热量增加，同时转子内部受到泊桑效应影响收缩变短，再加上转子表面暂时受热膨胀，所以瞬间是受到压应力。
但是后期由于汽机调门的关小，转速下降且蒸汽量减少的同时转子又受到冷却，故此时转为收缩受阻，所以承受拉应力。
(2) 当由汽轮机保护动作造成机组甩负荷时，则发电机组会甩去全部负荷，此时机组转速与甩负荷前相比基本不变。
由于高中压自动主汽门的关闭，切断了进入汽轮机的所有蒸汽，此时机组得以维持稳定转速全靠电网的返送电，即发电机组变为电动机运行模式，称为逆功率运行，在逆功率运行期间由于鼓风摩擦热量的存在，转子表面冷却影响不大。
但目前大型机组一般都有逆功率保护联跳发电机，此时由于转速的下降再加上无蒸汽进入汽轮机，通过汽轮机通流部分的蒸汽温度将发生大幅度的降低，使汽缸、转子表面受到急剧冷却，致使其中产生很大的热应力，这时转子表面主要应该是受拉应力。
(3) 当由部分主汽门或部分调门突关造成机组甩负荷时，则发电机组仅甩去部分负荷，机组转速保持不变。
其甩负荷量视突然关闭的主调门的通流量，占机组当时进汽量的份额而定，同时也与主调门的类别有关。
此类甩负荷后机组负荷发生了大幅度的变化，则进入汽轮机的蒸汽量随之而减小，由于调速汽门的节流作用，通过汽轮机通流部分的蒸汽温度将发生大幅度的降低，使汽缸、转子表面受到急剧冷却，转子表面收缩受阻，故无疑同样是受拉应力。
航空发动机涡轮盘应力分析张倩1 汤旭1 王天一1发布时间：2023-06-02T09:11:01.305Z 来源：《中国科技人才》2023年6期作者：张倩1 汤旭1 王天一1[导读] 为研究航空发动机涡轮盘的应力情况，对涡轮盘进行应力分析研究，研究结构参数对周向应力、径向应力和等效应力的影响和变化规律。
结果表明：周向应力沿径向线性分布，但是随着温差的减小，直线拟合度越来越低；径向应力沿径向按二次曲线规律变化。
同时这也是涡轮盘优化设计、缩短结构与强度迭代周期必要的技术储备，可以为航空发动机涡轮盘的轻量化设计提供参考。
1. 中国航发沈阳发动机研究所沈阳 110015摘要：为研究航空发动机涡轮盘的应力情况，对涡轮盘进行应力分析研究，研究结构参数对周向应力、径向应力和等效应力的影响和变化规律。
结果表明：周向应力沿径向线性分布，但是随着温差的减小，直线拟合度越来越低；径向应力沿径向按二次曲线规律变化。
同时这也是涡轮盘优化设计、缩短结构与强度迭代周期必要的技术储备，可以为航空发动机涡轮盘的轻量化设计提供参考。
关键词：航空发动机；涡轮盘；应力分析Stress Analysis of Aero-engine Turbine DiskZHANG Qian1 TANG Xu1 WANG Tian-yi1（1. AECC Shenyang Engine Research Institution，Shenyang 110015，China）Abstract：In order to study the stress of aero-engine turbine disk，conduct stress analysis and research on the turbine disk，study the influence and variation rule of structural parameters on circumferential stress，radial stress and equivalent stress. The results show that：radial linear distribution of circumferential stress，however，as the temperature difference decreases，the straight-line fitting becomes lower and lower；radial stress changes along the radial direction according to a quadratic curve rule. At the same time，this is also a necessary technical reserve for optimizing the design of turbine disks and shortening the iteration cycle of structure and strength，which can provide a reference for lightweight design of aero-engine turbine disks.引言高压涡轮作为航空发动机的热端部件，长期处在高温、高负荷、高转速、大功率的工作环境下，工作条件十分苛刻。
