一种汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102564765A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102564765A(43)申请公布日2012.07.11(21)申请号201110429534.2(22)申请日2011.12.20(71)申请人浙江省电力试验研究院地址310014浙江省杭州市下城区朝晖八区华电弄1号(72)发明人应光耀童小忠吴文健胡松如(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所33206代理人张建青(51)Int.Cl.G01M15/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法(57)摘要本发明公开了一种汽轮发电机动静碰摩轴向位置定位方法。大型汽轮发电机组碰摩故障发生的部位不同，其故障的原因差别很大，故障引起的后果也不相同；快速准确地诊断碰摩故障和碰摩发生的部位，具有重要的理论价值和工程应用价值。本发明依据振动测试系统得到的机组动静碰摩转子两端轴承的振动，将振动波动过程中的极大值和正常情况的振动的变化量作为动静碰摩故障引起的故障矢量，通过矢量运算，分解得到故障矢量的同相分量和反相分量。本发明通过反相分量和同相分量的比值关系来建立摩擦点的轴向位置的计算公式，并通过动静碰摩故障的矢量判据，从而有效判断出汽轮发电机转子动静碰摩故障轴向位置。CN1025647ACN102564765A权利要求书1/1页1.一种汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法，其步骤如下：1)依据汽轮发电机组配套的在线振动监测保护系统和故障诊断系统，连续监测各个轴承2个方向的轴振数据；2)对监测的数据进行分析，根据振动幅值和/或相位随时间变化的特征来识别是否存在动静碰摩故障；3)针对存在动静碰摩故障的转子，将转子的两侧轴承A、B的振动数据作为计算对象，振动波动过程中的极大值和正常情况的振动值差值为动静碰摩故障引起的故障矢量；4)对步骤3得到的故障矢量，进行同相分量Ad和反相分量Af的振型计算；5)对步骤4得到的振型计算结果，如同相分量应与反相分量成正交准则，通过反相分量和同相分量的比值关系模拟计算摩擦点的轴向位置。2.根据权利要求1的汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法，其特征在于摩擦点的轴向位置计算公式为上式中：La为转子末端加重平面位置与摩擦点的轴向距离，L为转子两端加重平面位置之间的轴向距离。3.根据权利要求1或2所述的汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法，其特征在于，当转子碰摩位于转子中部附近时，通过额定转速下转子二阶振型的振动变化量和启停机过程一阶临界转速的振动变化量来计算动静碰摩的轴向位置。2CN102564765A说明书1/3页一种汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法技术领域[0001]本发明涉及旋转机械振动故障诊断与控制领域，具体地说是一种大型汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法。背景技术[0002]动静碰摩是大型汽轮发电机组启停和运行中常见的故障。碰摩故障内在机制复杂，振动特征较其它故障呈现多样性和不确定性，随碰摩的类型、程度和阶段差异很大；还往往受到外部环境影响，如测点类别、测量分析仪器采样率、分辨率等。这些导致现场分析诊断比其它故障难度大，认定错误和延误经常发生。大型汽轮发电机组碰摩故障发生的部位不同，其故障的原因差别很大，故障引起的后果也不相同。在不同部位发生的碰摩故障，采取的故障处理措施也不相同。例如，发生在汽缸内部的严重摩擦振动，会损坏汽封齿，情况恶劣的需开缸检修。动静碰摩轻者会引起汽封磨损，导致汽封漏气量增大，汽轮发电机效率降低，重者引起叶片断裂，主轴弯曲，甚至汽轮发电机完全损坏。因此快速准确地诊断碰摩故障和碰摩发生的部位，具有重要的理论价值和工程应用价值。发明内容[0003]为了准确辨识转子汽缸内、外的动静碰摩故障，本发明提供一种大型汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法，其通过振动故障矢量变化计算，以及分析碰摩引起振动矢量的振型关系来确定碰摩点的轴向位置。[0004]本发明采用的技术方案为：一种汽轮发电机组动静碰摩轴向位置定位方法，其步骤如下：[0005]1)依据汽轮发电机组配套的在线振动监测保护系统(TSI)和故障诊断系统(TDM)，连续监测各个轴承2个方向的轴振数据；[0006]2)对监测的数据进行分析，根据振动(幅值和/或相位)随时间变化的特征来识别是否存在动静碰摩故障；[0007]3)针对存在动静碰摩故障的转子，将转子的两侧轴承A、B的振动数据作为计算对象，振动波动过程中的极大值和正常情况的振动值差值为动静碰摩故障引起的故障矢量，即故障矢量为：[0008][0009]上式中：XA0和XB0为原始不平衡在轴承A和轴承B引起的振动矢量，XA1和XB1为摩擦振动使转子产生热弯曲，反映在轴承A和轴承B产生新的合成振动