[發明專利]一種汽輪發電機組軸承不對中故障的診斷和調整方法

在審

• 申請號: 201811520795.3
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109612722A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 阮躍
• 申請（專利權）人: 北京振測智控科技有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;F01D25/16;F01D21/00
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 孫巍

1.一種汽輪發電機組軸承不對中故障的診斷和調整方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，根據機組檢修記錄，確定每個滑動軸承的頂隙；

步驟S2，利用機組每個軸承上安裝的X、Y向電渦流傳感器，記錄機組完全靜止時傳感器的間隙電壓，并記錄機組穩態運行時傳感器的間隙電壓；

步驟S3，計算轉子抬起高度，偏移大小和頂隙率；

步驟S4，根據振動、瓦溫和頂隙率，確定機組軸承對中是否存在異常；如果存在異常，確定軸系調整方案。

2.根據權利要求1所述的汽輪發電機組軸承不對中故障的診斷和調整方法，其特征在于，在所述步驟S1中，根據查詢機組的檢修記錄，了解每個滑動軸承安裝時的頂部間隙，記為TC_i，單位mm，i＝1..n，n為滑動軸承數目；如果沒有檢修記錄，可取軸頸的1/1000～1.5/1000。

3.根據權利要求1所述的汽輪發電機組軸承不對中故障的診斷和調整方法，其特征在于，在所述步驟S2中，汽輪發電機組每個軸承通常安裝兩個電渦流傳感器測量轉軸相對振動，分別為X向和Y向電渦流傳感器，安裝方向與軸承中心線垂直；在所有電渦流傳感器安裝完成，機組完全靜止，沒有啟動頂軸油壓的情況下，記錄每個電渦流傳感器的間隙電壓，X向和Y向電渦流傳感器間隙電壓分別記為X0_i和Y0_i，單位V，機組穩態運行時動態間隙電壓分別記為X1_i和Y1_i，i＝1..n，n為滑動軸承數目；由于機組在冷態和熱態時軸承對中差別較大，在啟機和停機過程中，不可避免地經歷軸承對中不合理的階段，可以不考慮；一般要求機組帶負荷運行3天以上，機組膨脹穩定后測量動態間隙電壓。

4.根據權利要求1所述的汽輪發電機組軸承不對中故障的診斷和調整方法，其特征在于，在所述步驟S3中，根據幾何關系，計算轉子抬起高度和偏移大小：

RX_i＝(X1_i-X0_i)/SX_i；

RY_i＝(Y1_i-Y0_i)/SY_i；

BX_i＝RX_i×cos(π×α/180)+RY_i×cos(π×β/180) 式(1)

BY_i＝RX_i×sin(π×α/180)+RY_i×sin(π×β/180) 式(2)

其中，RX_i，RY_i分別是轉子在電渦流傳感器安裝方向X向和Y向的位移，單位mm，SX_i，SY_i分別是X向和Y向電渦流傳感器的靈敏度，單位V/mm，α，β分別是X向和Y向電渦流傳感器的安裝角度，BX_i，BY_i分別是轉子在x水平方向與y垂直方向的偏移量，單位mm，BY_i也就是轉子在軸瓦中的抬起高度；

由于每個轉子的結構和工作參數不同，軸承頂隙存在較大差別，例如，高壓轉子軸承頂隙較小，低壓轉子軸承頂隙較大；這樣，不同轉子的絕對抬起高度存在一定差別是正常的；為了描述轉子的相對抬起高度，引入頂隙率概念；頂隙率定義為轉子的抬起高度BY_i與軸承的頂部間隙TC_i的比值，記為TY_i

TY_i＝BY_i/TC_i×100％ 式(3)

頂隙率越大，表明轉子相對抬得越高。

5.根據權利要求1所述的汽輪發電機組軸承不對中故障的診斷和調整方法，其特征在于，在所述步驟S4中，根據振動、瓦溫和頂隙率，確定機組軸承對中是否存在異常；如果存在異常，確定軸系調整方案；

在下列兩種情況下，可以認為軸承對中存在異常，機組運行中可以通過調整潤滑油溫度、流量及真空度等參數加以控制，條件成熟時，可以對軸系對中進行調整：

⑴頂隙率較大的轉子振動較大，但瓦溫基本正常；

⑵頂隙率較小的轉子瓦溫較高，但振動基本正常；

軸承標高的調整量ΔC_i可以按照下式計算：

ΔC_i＝(TY_i-TY_j)/100×TC_i 式(4)

其中，i，j是相鄰軸承編號，當ΔC_i＞0時，表示軸承需要抬起的高度，當ΔC_i＜0時，表示軸承需要下降的高度。軸承對中調整后，由于油膜剛度非線性，轉子的抬起高度變化量并不等于軸承抬起或下降的高度，一般不到一半；

受機組結構限制，一般情況下，軸承的左右位置不需要調整，除非有明顯跑偏現象。調整時，需要綜合考慮軸瓦類型、轉子在水平方向位移的大小和方向以及轉子旋轉方向等；

在下列兩種情況下，可以認為軸承對中正常，不需要對軸系對中進行調整，振動或瓦溫異常有其它原因，需要采取適當的措施，如增加潤滑油流量和進行轉子動平衡等：

⑴頂隙率較大的轉子瓦溫較高；

⑵頂隙率較小的轉子振動較大。