专利名称：汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法及其系统。
背景技术：
汽轮发电机组的轴系振动是发电厂设备中发生率和严重性最高的故障之一，准确 的振动原因分析是正确、快捷地进行振动故障处理的关键技术依据。引起汽轮发电机组轴 系振动的因素中包括但不仅仅有以下方面转子与静止零、部件之间的摩擦，转子自身的质 量不平衡，转子支撑轴承处的油膜涡动，高压蒸汽区的汽流涡动，发电机转子线圈短路，发 电机转子的磁力中心偏移。现场实测的振动信号是上述诸因素叠加所产生的综合响应，如 何直观快捷地对上述耦合因素正确解耦，特别是将不产生明显低频或高倍频分量的局部摩 擦与转子的质量不平衡因素进行解耦，仍缺乏行之有效的分析方法。目前，当转子质量不平衡与其它振动原因相互耦合时的一般分析思路如下若 (1)异常振动发生时，转子转速远离临界转速区，即，不处于U 士 100 150r/min的转速 范围内(υ 11&胃表示临界转速)；(2)异常振动发生时，转子转速虽处于临界转速区内，但振 幅与转速之间呈现显著的非线性关系；(3)振动幅值和/或相位随机组启停次数和/或随 在同一转速上运行时间的长短而发生显著的变化；(4)出现明显的半速涡动现象；(5)振动 随励磁电流的大小而明显变化和/或同时随机组运行时间的变化而变化；(6)振动测量信 号的频谱成分出现显著的2倍频和/或多倍频分量；则可判定引起振动异常的主要因素不 是转子质量不平衡，然后再根据具体的时域和/或频域振动特征联系当时的机组运行参数 判定振动故障的真正原因。事实上，上述解耦分析并不能将质量不平衡与其他因素完全分 开，例如，某些局部摩擦形成的异常振动，其振动频谱与单纯的转子质量不平衡非常相近， 利用上述解耦理论，则很难做出是否存在质量不平衡的评判。这样，轻则增加故障处理时间 和/或工作量，提高故障处理成本；重则延误或失去最佳处理时机，造成不必要的经济损失 甚至机组设备的损坏和/或人身伤害。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述一般频谱分析方法中对故障诊断指向性不明晰 的缺陷，提供一种更加准确地解读振动测量信息，确定故障的性质，汽轮发电机组轴系振动 的相位差辅助诊断方法及其系统。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法，在转子上设置多个测点，并 对各测点振动信号之间的相位进行识别和判断，以单纯质量不平衡引起的振动为典型激振 力振动，而由其它因素(即质量不平衡因素以外的)引起的振动为非典型激振力振动当振 动信号相互之间具有相位干扰时，彼此间产生区别于单纯质量不平衡故障的振动相位差异 常；反之，将保持单纯质量不平衡故障的相位差常态；如果同时满足下面三个条件即可判 定转子只受典型激振力的作用，反之，则判定轴系受到明显的非典型激振力的作用
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(1)同一轴瓦处，在同一方向上，转子振动相位差判据同转速下，异常振动前、后 各轴瓦处X或y方向的振动相位差Δ仍—約后-約前I <45。(式中i =x，y)且稳定；(2)同一轴瓦处，两相互垂直x、y向上，转子振动相位的互漂移判据同转速下，异 常振动前、后各轴瓦处X与y向的相位差《，=识厂(PtM Δ exy= I彡 且稳定；(3)同转速下，异常振动时至少满足下列条件之一 (a)不同轴瓦，在同一方向上， 转子振动相位异常振动的转速靠近所考核段转子的奇数阶临界转速时，转子两端的振动 相位之差-30°^,(0)-約(/)<30°式中i = x，y且稳定；异常振动的转速靠近所考核段转子 的偶数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差仍(0)-仍(/)<180° + 30°式中i = x，y且稳定；(b)同一轴瓦处，两相互垂直x、y方向上，转子振动相位异常振动时的转速 靠近所考核段转子的临界转速时，转子在χ与y向的相位差90°-30°<代+ 且 稳定。它的具体过程为1)机组开始运行，检测转速是否达到设定值并且已稳定，如果没有，继续检测，如 果是则转入步骤2)；2)判断转速是否等于临界转速，如果是则转入步骤3)，如果不是，则转入步骤5)；3)在临界转速下，若机组转子的两端同一轴瓦处相互垂直的x、y振动相位差为 90°，则继续判断其为奇数阶振动还是偶数阶振动；反之，则为非典型激振力振动；4)如果是奇数阶振动，则若转子两端的振动同相；如果为偶数阶振动，则若转子 两端的振动反相；所述这两种情况均判定为典型激振力振动；反之，不是所述这两种情况， 则为非典型激振力振动；5)此时再判断转子振动是否达到和/或超过制造厂家或国际、国内振动标准所规 定的正常允许值，即，振动幅值是否异常；如果不是异常，则记录所测转子的正常振动相位 值，以便与将来振动异常时进行相位比较；如果异常，则转入步骤6)；6)分别记录转子各个轴瓦处相互垂直的x、y方向在该异常振动状态下的相位值， 再根据实测各轴瓦处的振动频谱判断此时各轴瓦处转子振动的主频是否为一倍频；如果不 是，则可直接判定为非典型激振力振动；如果是，则判断转速是否在奇数阶临界转速值的 士 lOOr/min范围内；如果是则转入步骤7)；如果不是，则转入步骤8)；7)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同端相互垂直的χ、y 两方向间的相位差分别在0° 士30°和90° 士30°范围内且数值稳定，则为典型激振力振 动；如果不是，则为非典型激振力振动；8)判断转速是否在偶数阶临界转速的士 lOOr/min范围内；如果是，则转入步骤 9)；如果不是，则转入步骤10)；9)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同端相互垂直的χ、y 两方向间的相位差分别在180° 士30°和90° 士30°范围内且数值稳定，则为典型激振力 振动；如果不是，则为非典型激振力振动；10)判断所测转子异常振动时的相位与其对应的同转速下振动正常时所记录的相 位之差是否在士45°范围内，并且同一轴瓦处相互垂直的x、y方向异常振动信号间的相位差与其对应的同转速下的正常振动相位差之差也在士45°范围内且数值稳定；如果是，则 为典型激振力振动；如果不是则为非典型激振力振动。一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，它包括转子，在转子 上设有参考标记，参考标记与转子相应位置的鉴相传感器相对应；同时，在转子的X向和y 向设有振动测量传感器，鉴相传感器和x、y向振动测量传感器均与振动信号测量仪连接。所述鉴相传感器为电涡流传感器或光电传感器；所述对应的参考标记为凹槽或光 标；所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器均为电涡流传感器。所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器为内置的，并分别通过各自的前置放 大器与振动信号测量仪连接。所述χ向和y向振动测量传感器为外置的，并分别直接与外接的振动信号测量仪 连接。由于某些原因所引起的轴系振动其特征与单纯转子质量不平衡引起的振动特征 非常相似，一般频谱分析方法对此类故障诊断的指向性不明晰，为了更加准确地解读此类 振动测量信息，确定故障的性质，本发明提出了轴系振动的相位差辅助诊断法，即，采用一 般振动分析并与本相位差分析相结合的方法，对振动故障进行综合判断，实现振动信息的 解耦诊断。其原理如下假定由单纯质量不平衡引起的振动称为典型激振力振动，而由其它 因素引起的振动称为非典型激振力振动，那么，多因素的耦合振动响应则是由典型激振力 与非典型激振力叠加作用的结果。现场最希望得到的结果是明确异常振动是源于典型激 振力还是非典型激振力，对于由典型激振力引起的振动可直接采用现场动平衡进行处理； 对于后者则需要进一步根据振动的频域、时域分析及其与机组运行和结构参数的变化关系 一一确定具体原因并作出相应的处理措施。大多数情况下转子振动的半频分量、倍频分量 以及轴振与轴承座振动、与金属瓦温、与机组转速、与机组负荷、与励磁电流、时间等参数间 的关系携带着明确的引起振动异常的故障原因，然而有些故障引起的振动其幅频特性及其 轴振幅值与上述机组运行与结构参数之间不具备明显的相关性，但其相位信息却包含有故 障特征，利用这些相位信息并进行合理的处理就可以得到准确的故障诊断。具体从理论和 实测两方面阐述如下转子振动微分方程及其解汽轮机转子是由多级叶轮、联轴器和轴组成的两端支承在滑动轴承上的缸内旋转 部件，叶轮在蒸汽作用下带动转子作高速旋转。在直角坐标系(x，y，z)中，以ζ轴为横轴， 设转子系统中，转子长度为1，其质量密度、横截面积、单位长度直径的转动惯量均为ζ坐标 的函数，分别用P (ζ)，A(Z)，I (ζ)表示；另外，分别在坐标点ζ = zs，δ = 1,2,…，s，处安 装的叶轮质量设为ms，共有s个叶轮，其对相互垂直的χ、y轴的转动惯量分别用Jdxs、Jdy5 来表示，而对ζ轴的转动惯量用Jps表示；假设在坐标点ζ = ζ η ( η = 1，2，···，!·)处还作用 有沿相互垂直的X、y方向的集中弹簧，共有n个，其刚度分别用kxn和kyn表示；最后假设 在相互垂直的X、y方向还分别受到分布力fx(z，t)和fy(z，t)的作用；根据Rayleigh-Rize 方法，假设轴的变形x(z，t)、y (z，t)分别可用各阶振型与其对应模态主坐标之积的线性叠 加来近似，则系统的振动微分方程如下
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尼、模态转动惯量、广义力、广义坐标矩阵，Jz为沿轴向的极转动惯量矩阵。假定广义力朽⑴=是在一个周期内分段单调连续的周期力，式
中，Γ iA是指第i向第λ阶广义力分量的幅值；下标λ是指阶次；ω是指角频率；α iA是 指第i向第λ阶广义力的初始相位角；由此得到方程(1)的解为 式中Φ ik(Z)分别是转子在i = X，y向的振型函数；下标k表示振型阶次；mik =^jMl, COik表示i向第k阶自振频率，Ki为第i阶模态刚度，Mi表示i向第 k阶模态质量；ξ ik = CiAMi ω ik，Ci为第i阶模态阻尼，ξ ik表示i向第k阶模态阻尼比；=份义/份汝表示第λ阶频比； α = ψ^ , ζ i λ表示i向第λ阶振动位移的初始相位角；(3)
(t)的傅立叶分解，au 为实部，为虚 部；ra = ^aa2+ba2 M i向第λ阶广义力分量的幅值； = ar邶第i向第λ阶广义力的初始相位角； 理想转子的振动分析无阻尼等截面均质圆柱形转子长为1，单位长度的质量为m，转子所受的激励为线 性时不变稳态作用力，将此条件代入(2)式得理想转子的振动位移解 由(4)式可知转子振动信号的相位是随激励力相位的变化而变化的，理想激振 力作用下，转子在奇数阶时，两端的振动相位相同；在偶数阶时两端的振动相位相反。而 在一般情况下ω φ cok表示第k阶自振频率时，振幅与不平衡激振力之间的相位差 ΨΓθ ιλ- ιλ，i = X，y是i方向阻力系数以及频比ω/GJk的函数，转速和阻尼一定时，振幅 滞后于不平衡激振力的相位角仍也一定。相位差的分析原理在于由于典型激振力振动不 会引起系统阻力系数的变化，因此，转速一定时，转子两端的振动相位之差不会随时间和幅 值的变化而变化，k为奇数阶时，两端的振动相位相同；k为偶数时两端的振动相位相反； 同时，在同一时刻，i = χ方向与i = y方向之间的相位差也不会随时间和幅值的变化而 变化，而且，当频比《/cok= 1，转子自身及其支承刚度各向相同时，各轴瓦处的i = χ与
i = y向的相位差^^ =|代-&| = 90°。基于上述理论结论并考虑到现场设备的制造与安装
7误差、机组实际运行中典型激励力相位aiA的浮动误差、振动信号测量误差等因素，一般 情况下，如果同时满足下面三个条件即可判定转子只受典型激振力的作用，反之，则判定 轴系受到明显的非典型激振力的作用(1)同一轴瓦处，在同一方向上，转子振动相位差 判据同转速下，异常振动前、后各轴瓦处X或y方向的振动相位差Δ仍—(ζ^- ζ^ — Αδ。 (式中i = x，y)且稳定。(2)同一轴瓦处，两相互垂直x、y向上，转子振动相位的互 漂移判据同转速下，异常振动前、后各轴瓦处χ与y向的相位差代之差Δ 0xy =I 0xyJ=-0xyti彡45°且稳定。(3)同转速下，异常振动时至少满足下列条件之一 (a)不同轴瓦，在同一方向上，转子振动相位异常振动的转速靠近所考核段转子的奇数 阶临界转速时，转子两端的振动相位之差-30°《約(0)-約(/)<30° (式中i = χ，y)且稳 定；异常振动的转速靠近所考核段转子的偶数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差 180°-30°<仍(0)-仍(/)<180° + 30° (式中i = x，y)且稳定；(b)同一轴瓦处，两相互垂直 X、y方向上，转子振动相位异常振动时的转速靠近所考核段转子的临界转速时，转子在χ 与y向的相位差90。-30° < -^l <90。+ 30。且稳定。转子的振动相位的现场测量及其相位分析如前所述，在一般情况下(ω兴cok时)，振幅与不平衡激振力之间的相位差是所 测量方向阻力系数以及频比的函数，转速和阻尼一定时，振幅滞后于不平衡激振力 的相位角也一定。为了测量得到该相位角，实际测量时应在转子上的某个合适部位设置参 考标记，如在转子某处轴颈的外表面上粘贴光标或者在合适位置的轴颈表面开鉴相槽或 制造鉴相凸台等以产生转子相位信号，参考标记一旦设定，其与不平衡激振力之间的夹角 就固定了。这样，只要在机壳上相应位置装上传感器，就可以测量出转子的鉴相信号。常用 的传感器有光电传感器和电涡流传感器。理论上，只要用该鉴相信号作为振动的采样触发 信号，对采集到的振动信号进行FFT运算所得到的基频信号其相位就是振动信号基频分量 的基频相位，用表示，其λ倍频分量的相位则用表示。事实上，由于存在轴承刚 度、仪器特性等误差，从振动分析仪输出的相位并非转子的实际相位，但该相位包含的测量 误差在各个测量瓦上都存在且基本相同，当进行相位差分析时彼此抵消，因此，由现场振动 测量分析系统输出的相位可以直接用于上述相位差分析中。本发明的有益效果是由于相位信息具有鲜明的物理含义和指向性，相位(差) 变化又可根据具体的机械结构或物理媒介被清晰划分，因此，相位差分析可作为转子振动 故障诊断的“可视化”工具；通过剖析相位差可迅速查明信号间是否存在相位干扰，从而能 更加迅速准确地确定振动故障的性质，及时采取正确的措施对振动故障进行控制和/或处 理，有效避免错误的运行操作和故障扩大，大大降低故障处理成本；通过相位差变化趋势的 分析还可作出准确的设备振动故障预警，例如，若发现相位差存在明显的变化趋势，即使此 时振动幅值尚没有明显异常，也应该及时查找原因，采取适当处理措施，不要等到振幅突然 增大引起设备损坏或故障停机，从而有效防范恶性设备事故的发生。
图1为本发明的流程图；图2为本发明的系统图。
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其中，1.转子，2.参考标记，3.鉴相传感器，4. χ向传感器，5. y向传感器，6.水平 方向振动测量传感器，7.垂直方向振动测量传感器，8.前置放大器，9.振动信号测量仪。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。图1中，汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法，它在转子上设置多个测 点，并对各测点振动信号之间的相位进行识别和判断，以单纯质量不平衡引起的振动为典 型激振力振动，而由其它因素引起的振动为非典型激振力振动当振动信号相互之间具有 相位干扰时，彼此间产生区别于单纯动不平衡故障的振动相位差异常；反之，将保持单纯动 不平衡故障的相位差常态；如果同时满足下面三个条件即可判定转子只受典型激振力的作 用，反之，则判定轴系受到明显的非典型激振力的作用(1)同一轴瓦处，在同一方向上，转子振动相位差判据同转速下，异常振动前、后 各轴瓦处χ或y方向的振动相位差Δ仍=I約后-約前>45。(式中i =x，y)且稳定；(2)同一轴瓦处，两相互垂直x、y向上，转子振动相位的互漂移判据同转速下，异 常振动前、后各轴瓦处X与y向的相位差5之差Δ exy= I彡45° 且稳定；(3)同转速下，异常振动时至少满足下列条件之一 (a)不同轴瓦，在同一方向上， 转子振动相位异常振动的转速靠近所考核段转子的奇数阶临界转速时，转子两端的振动 相位之差-30° ^,(0)-仍(0。0° (式中i = χ，y)且稳定；异常振动的转速靠近所考核 段转子的偶数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差180°-30、仍(0)-仍(/)<180° + 30° (式中i = χ，y)且稳定；(b)同一轴瓦处，两相互垂直x、y方向上，转子振动相 位异常振动时的转速靠近所考核段转子的临界转速时，转子在χ与y向的相位差 90。-30。<\φχ-φγ\< 90。+ 30。且稳定。具体过程为1)机组开始运行，检测转速是否达到设定值并且已稳定，如果没有，继续检测，如 果是则转入步骤2)；2)判断转速是否等于临界转速，如果是则转入步骤3)，如果不是，则转入步骤5)；3)在临界转速下，若机组转子的两端同一轴瓦处相互垂直的x、y振动相位差为 90°，则继续判断其为奇数阶振动还是偶数阶振动；反之，则为非典型激振力振动；4)如果是奇数阶振动，则若转子两端的振动同相；如果为偶数阶振动，则若转子 两端的振动反相；所述这两种情况均判定为典型激振力振动；反之，不是所述这两种情况， 则为非典型激振力振动；5)此时再判断转子振动是否达到和/或超过制造厂家或国际、国内振动标准所规 定的正常允许值，即，振动幅值是否异常？如果不是异常，则记录所测转子的正常振动相位 值，以便与将来振动异常时进行相位比较；如果异常，则转入步骤6)；6)分别记录转子各个轴瓦处相互垂直的x、y方向在该异常振动状态下的相位值， 再根据实测各轴瓦处的振动频谱判断此时各轴瓦处转子振动的主频是否为一倍频；如果不 是，则可直接判定为非典型激振力振动；如果是，则判断转速是否在奇数阶临界转速值的士 lOOr/min范围内；如果是则转入步骤7)；如果不是，则转入步骤8)；7)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同端相互垂直的X、y 两方向间的相位差分别在0° 士30°和90° 士30°范围内且数值稳定，则为典型激振力振 动；如果不是，则为非典型激振力振动；8)判断转速是否在偶数阶临界转速的士 lOOr/min范围内；如果是，则转入步骤 9)；如果不是，则转入步骤10)；9)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同端相互垂直的X、y 两方向间的相位差分别在180° 士30°和90° 士30°范围内且数值稳定，则为典型激振力 振动；如果不是，则为非典型激振力振动；10)判断所测转子异常振动时的相位与其对应的同转速下振动正常时所记录的相 位之差是否在士45°范围内，且同一轴瓦处相互垂直的x、y方向异常振动信号间的相位差 与其对应的同转速下的正常振动相位差之差也在士45°范围内且数值稳定；如果是，则为 典型激振力振动；反之，则为非典型激振力振动。图2中，汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，包括转子1，在转 子1上设有参考标记2，参考标记2与机壳内相应位置的鉴相传感器3相对应；同时，在转 子1相互垂直的χ向和y向设有振动测量传感器4、5，鉴相传感器3和相互垂直的χ、y向 振动测量传感器4、5均与振动信号测量仪9连接。所述鉴相传感器3为电涡流传感器或光电传感器；所述对应的参考标记2为凹槽、 凸台或光标；所述相互垂直的X向和y向振动测量传感器4、5均为电涡流传感器。所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器4、5为内置的，并分别通过各自的前 置放大器8与振动信号测量仪9连接。所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器6、7为外置的，并分别直接与外接的 振动信号测量仪9连接。综上所述，振动信号的相位差分析就是对转子各测点之间的相位干扰链进行识别 和判断，当振动信号相互之间具有相位干扰时，彼此间的互相关函数值和相位差就会产生 区别于单纯动不平衡故障的振动相位差异常，反之，将保持单纯动不平衡故障的相位差常 态，这就是相位差分析的原理与依据。
权利要求
一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法，其特征是，在转子上设置多个测点，并对各测点振动信号之间的相位进行识别和判断，以单纯质量不平衡引起的振动作为典型激振力振动，而由其它因素引起的振动作为非典型激振力振动当振动信号相互之间具有相位干扰时，彼此间产生区别于单纯质量不平衡故障的振动相位差异常；反之，将保持单纯质量不平衡故障的相位差常态；如果同时满足下面三个条件即可判定转子只受典型激振力的作用，反之，则判定轴系受到明显的非典型激振力的作用(1)同一轴瓦处，在同一方向上，转子振动相位差判据同转速下，异常振动前、后各轴瓦处x或y方向的振动相位差式中i＝x，y且稳定；(2)同一轴瓦处，两相互垂直的x、y方向上，转子振动相位的判据同转速下，异常振动前、后各轴瓦处x与y向的相位差之差Δθxy＝|θxy后 θxy前|≤45°且稳定；(3)同转速下，异常振动时至少满足下列条件之一(a)不同轴瓦，在同一方向上，转子振动相位异常振动的转速靠近所考核段转子的奇数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差式中i＝x，y且稳定；异常振动的转速靠近所考核段转子的偶数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差式中i＝x，y且稳定；(b)同一轴瓦处，两相互垂直方向上，转子振动相位异常振动时的转速靠近所考核段转子的临界转速时，转子在x与y向的相位差且稳定。FDA0000024850680000011.tif,FDA0000024850680000012.tif,FDA0000024850680000013.tif,FDA0000024850680000014.tif,FDA0000024850680000015.tif
2.如权利要求1所述的汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法，其特征是，它 的具体过程为1)机组开始运行，检测转速是否达到设定值并且已稳定，如果没有，继续检测，如果是 则转入步骤2)；2)判断转速是否等于临界转速，如果是则转入步骤3)，如果不是，则转入步骤5)；3)在临界转速下，若机组转子的两端同一轴瓦处相互垂直的x、y振动相位差为90°， 则继续判断其为奇数阶振动还是偶数阶振动；反之，则为非典型激振力振动；4)如果是奇数阶振动，则若转子两端的振动同相；如果为偶数阶振动，则若转子两端 的振动反相；所述这两种情况均判定为典型激振力振动；反之，不是所述这两种情况，则为 非典型激振力振动；5)此时再判断转子振动是否达到和/或超过制造厂家或国际、国内振动标准所规定的 正常允许值，即，振动幅值是否异常；如果不是异常，则记录所测转子的正常振动相位值，以 便与将来振动异常时进行相位比较；如果异常，则转入步骤6)；6)分别记录转子各个轴瓦处相互垂直的χ、y方向在该异常振动状态下的相位值，再 根据实测各轴瓦处的振动频谱判断此时各轴瓦处转子振动的主频是否为一倍频；如果不 是，则可直接判定为非典型激振力振动；如果是，则判断转速是否在奇数阶临界转速值的 士 lOOr/min范围内；如果是则转入步骤7)；如果不是，则转入步骤8)；7)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同一端相互垂直的χ、y两 方向间的相位差分别在0° 士30°和90° 士30°范围内且数值稳定，则为典型激振力振 动；如果不是，则为非典型激振力振动；8)判断转速是否在偶数阶临界转速的士lOOr/min范围内；如果是，则转入步骤9)；如 果不是，则转入步骤10)；9)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同一端相互垂直的χ、y两 方向间的相位差分别在180° 士30°和90° 士30°范围内且数值稳定，则为典型激振力振 动；如果不是，则为非典型激振力振动；10)判断所测转子异常振动时的相位与其对应的同转速下振动正常时所记录的相位之 差是否在士45°范围内，并且同一轴瓦处相互垂直的x、y方向异常振动信号间的相位差与 其对应的同转速下的正常振动相位差之差也在士45°范围内且数值稳定；如果是，则为典 型激振力振动；如果不是则为非典型激振力振动。
3.一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，其特征是，它包括转子， 在转子上设有参考标记，参考标记与转子相应位置的鉴相传感器相对应；同时，在转子的相 互垂直的χ向和y向设有振动测量传感器，鉴相传感器和χ、y向振动测量传感器均与振动 信号测量仪连接。
4.如权利要求3所述的汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，其特 征是，所述鉴相传感器为电涡流传感器或光电传感器；所述对应的参考标记为凹槽或光标； 所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器均为电涡流传感器。
5.如权利要求3或4所述的汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，其 特征是，所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器为内置的，并分别通过各自的前置放大 器与振动信号测量仪连接。
6.如权利要求3或4所述的汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，其 特征是，所述相互垂直的χ向和y向振动测量传感器为外置的，并分别直接与外接的振动信 号测量仪连接。
全文摘要
本发明涉及一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法及其系统。汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法在转子上设置多个测点，并对各测点振动信号之间的相位进行识别和判断，以单纯质量不平衡引起的振动为典型激振力振动，而由其它因素引起的振动为非典型激振力振动；汽轮发电机组轴系在非典型激振力作用下产生的各轴瓦处的振动信号彼此间将产生区别于单纯动不平衡故障的振动相位差异常；反之，仅仅由典型激振力作用所产生的各轴瓦处的振动信号将保持单纯动不平衡故障的相位差常态；如果相位差满足条件即可判定转子只受典型激振力的作用，反之，则判定轴系受到明显的非典型激振力的作用。
文档编号G01H11/06GK101915607SQ20101025997
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者田国成 申请人:山东中实易通集团有限公司