目 录 1
第一章机组振源 1
第一节尾水管内低频涡带 1
一、涡带形成原因 1
二、吸出高度对涡带压力脉动特性的影响 5
三、涡带的频率 7
四、涡带的压力脉动幅值、相位和分布 15
五、涡带压力脉动对机组振动的影响 17
六、涡带脉动压力消减 19
第二节尾水管接近转频的脉动 22
第三节水轮机水封间隙不等产生的水力不平衡力 24
一、单道水封 25
二、三道水封 28
三、渔子溪4号机水封压力 32
四、目前国内外水封结构趋势 35
一、蜗壳中的不均匀流场 36
动 36
第四节蜗壳、导水叶和转轮水流不均匀引起的振 36
二、导叶后的不均匀流场 37
三、轴流式水轮机的叶片振动 39
四、卡门涡列引起的水轮机叶片和导叶振动 39
第五节压力管道中水力振动 43
第六节机械缺陷引起的振动 47
一、大轴不直 47
二、发电机转子和水轮机转轮质量不平衡 47
三、机组转动部件和固定部件的摩擦 49
四、导轴承瓦间隙大 50
五、推力轴承的推力头松动和推力轴瓦不平 50
第七节机组的电磁振动 51
一、转频振动 52
二、极频振动 54
第二章机组的自激振动 59
第一节自激振动的基本特性 59
一、具有粘性负阻尼的单质点自由振动 62
第二节振动稳定性的数学判断 62
二、常系数二阶联立线性系统的稳定性 64
第三节大轴内滞产生的自激振动 66
第四节导轴承中油膜引起的自激振动 68
第五节混流式水轮机减压板处的自激振动 70
一、减压板的特性 70
二、机组自激振动（减压板处的诱发压力场） 73
第六节混流式水轮机的自激振动 75
第一节转子质量偏心形成轴系统的弓状回旋 81
第三章机组轴系统回转振动 81
第二节 轴系统横向变位和倾斜合成的振动 84
一、只有倾斜的振动 85
二、倾斜和横向变位的组合能量方程 88
第三节陀螺效应对轴系统弓状回旋自振特性的 92
影响 92
一、轴系统力的平衡微分方程式 93
二、转子的陀螺力矩 95
三、算例 97
第四节导轴承刚度和磁拉力对回转振动的影响 103
一、导轴承刚度对回转自振特性的影响 103
二、磁拉力对回转自振特性的影响 104
三、伊泰普机组的回转自振特性分析 108
四、青平机组的回转自振特性分析 110
第五节机组轴系统的动力响应 111
一、Wilson-θ法 111
二、作用在轴系统上的外荷载 113
三、轴系统上的动力反应 114
第四章机组轴系统的竖向振动 120
第一节推力轴承的刚度特性 120
一、推力轴承分类简介 120
二、推力轴承弹性油箱的刚度 122
三、推力轴承油膜刚度 123
第二节推力轴承特性对竖向振动的影响 125
一、计算模型及计算公式 125
二、算例 127
第三节机组竖向振动时各种基础的耦联作用 128
一、矮机墩 129
二、高机墩 131
三、圈梁立柱式机墩 131
第五章机组轴系统的扭转振动 135
第一节计算模型和计算方法 135
一、计算模型 135
二、大轴平衡方程 136
三、发电机转子力的平衡方程 138
一、△1计算 140
第二节算例 140
二、转轮水体附加转动惯量计算 141
三、K2的计算 141
四、频率和位移 143
五、结果分析 144
第六章定子振动 146
第一节竖轴水轮发电机的定子 146
一、机座 148
二、定子铁芯 148
一、有接缝的定子铁芯振动 153
第二节定子铁芯和机座振动 153
二、整圆定子铁芯的振动 157
第三节大型水轮发电机定子的自振特性 158
第四节水轮发电机定子的动力反应 162
一、计算模型 162
二、作用在定子机座上的径向力 163
三、径向动荷载计算 164
第五节水轮发电机定子振动 165
第六节定子绕组振动 168
第七章水轮机振动 177
第一节轴流式水轮机叶片振动 177
一、在空气中叶片的自振特性 177
二、在水中叶片的自振特性 179
三、叶片的动力响应分析 181
第二节轴流式水轮机振动 183
一、葛洲坝3号机（12.5万kW）的振动 184
二、维拉水电站机组振动 186
第三节 轴流式水轮机尾水管中的反水击 188
第四节轴流式水轮发电机组的事故保护 191
第五节冲击式水轮机振动 198
第八章机组钢筋混凝土支承结构振动 207
第一节钢筋混凝土支承结构的自振特性 207
一、风罩、矮机墩和蜗壳的组合结构的自振特性 208
二、风罩、矮机墩及楼板梁系统上部结构的自振 208
特性 208
三、整体结构的自振特性 209
四、发电机层楼板以下机组块结构自振特性 210
五、结果分析 214
第二节钢筋混凝土支承结构的动力反应 215
一、拉西瓦机组支承结构在地震荷载作用下的动力 215
反应 215
二、机组支承结构在其它动荷载作用下的响应 219
第三节钢筋混凝土支承结构的静应力 220
第九章水轮发电机组振动测试和分析 224
第一节概述 224
第二节机组轴系统的振动测试 225
第三节机组轴系统的振源测试 226
一、转速变化测试 226
二、励磁电流变化测试 227
三、负荷变化试验及调相试验 228
四、原型观测实例 228
第四节发电机转子重量不平衡测试 230
第五节定子和转子间电气不平衡测试 234
一、测试原则和方法 234
二、测试实例 235
第六节水轮发电机气隙的动态测量 237
一、动态测量（一） 237
二、动态测量（二） 240
第七节机组大轴摆度测试 243
第八节水轮机过流部件的压力脉动测试 251
第九节机组应变和应力状态测试 252
一、水轮机转轮的应力状态 252
二、发电机转子的应变和应力状态 254