[發明專利]漸進式彎曲轉子的現場動平衡方法

有效

• 申請號: 201410270217.4
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104034480A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 何國安;張學延;張衛軍;葛祥;劉樹鵬;楊青
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01M1/32
• 分類號: G01M1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于動力機械工程領域，發電廠設備的故障診斷與處理，具體涉及一種漸進式彎曲轉子的現場動平衡方法。

背景技術

近年來，大型汽輪發電機組在若干電廠相繼發生了轉子彎曲事故，且轉子的彎曲量逐步發展，需經過少則一年多則幾年的運行才能逐漸趨于穩定。據不完全統計，國產600MW機組中已有20多臺出現了不同程度的高中壓轉子漸進式彎曲故障；國產1000MW機組也有近10臺出現了顯著的發電機轉子漸進式熱彎曲問題。

目前，汽輪發電機組轉子彎曲故障的常見處理方法有兩種：一是直軸處理，即給轉子施加直軸載荷，將轉子校直；二是通過切削加工，去除彎曲變形所帶來的不平衡質量。但這兩種處理方法所需工期較長、費用昂貴，且具有一定的風險。因此，近年來科研人員越來越多地嘗試著對彎曲轉子進行現場動平衡來補償其不平衡質量。

相比于常規的動平衡試驗，彎曲轉子的現場動平衡具有明顯的特殊性，主要原因有三：一是轉子彎曲量會逐步發展，使得其產生的不平衡質量也不斷變化；二是轉子彎曲呈現不規則的空間曲線，往往需要同時進行多階彎曲振型的動平衡校正；三是彎曲轉子一般需要揭缸或抽轉子，才能施加上足夠的配重對其進行補償，這就要求現場動平衡一次成功，否則重新揭缸或抽轉子來進行加重調整將產生較大的成本。因此，為獲得最大的經濟效益和避免資源浪費，針對漸進式彎曲轉子的現場動平衡方法研究是十分必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可在現場對彎曲轉子的平衡狀況進行有效校正，以避免轉子返廠處理所帶來的巨大經濟損失和安全風險的漸進式彎曲轉子的現場動平衡方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)基于漸進式彎曲轉子的歷史振動數據，通過灰色預測理論對其振動發展狀態進行預測，得到漸進式彎曲轉子前后軸承處的振動發展的最終振動狀態；

2)轉子彎曲振型的分解：轉子彎曲呈現不規則的空間曲線，利用預測得到漸進式彎曲轉子前后軸承處的振動發展的最終振動狀態，采用振型分解法，得到轉子的各階彎曲振型；

3)制定漸進式彎曲轉子動平衡方案：彎曲轉子產生的不平衡質量較大，且不平衡分布不均勻，因此存在較大的振型干擾，在現場制定漸進式彎曲轉子的動平衡方案時，需考慮振型干擾系數。

所述步驟1)具體步驟如下：

1)把漸進式彎曲轉子的歷史振動數據按時間組成序列X⁽⁰⁾，即：

X⁽⁰⁾＝{X⁽⁰⁾(1),X⁽⁰⁾(2),X⁽⁰⁾(3),…,X⁽⁰⁾(n)}????????????(1)

2)將序列X⁽⁰⁾通過累加生成新序列X⁽¹⁾，即：

X⁽¹⁾＝{X⁽¹⁾(1),X⁽¹⁾(2),X⁽¹⁾(3),…,X⁽¹⁾(n)}?????????????(2)

其中：X(1)(k)=Σi=1kX(0)(i),]]>式中k＝1,2,…,n；

3)由于序列X⁽¹⁾(k)具有指數增長規律，而一階微分方程的解恰是指數增長形式的解，因此序列X⁽¹⁾滿足下述一階線性微分方程模型：