一种汽轮机转子热态低速动平衡装置及方法与流程

本发明属于发电厂设备技术领域，尤其涉及一种火电厂汽轮机转子热态低速动平衡装置及方法。

背景技术：

汽轮机转子的不平衡广泛存在于现代大型汽轮发电机组中，其产生的后果为导致设备发生振动，使得零部件发生严重的磨损，进而引发各类事故，给机组的安全运行带来了极大的危害。

汽轮机组一阶异常振动由转子一阶不平衡量引起，对于永久性弯曲引起的一阶不平衡量一般通过现场低速动平衡和返制造厂进行高速动平衡作为主要手段，但对于热弯曲引起的一阶不平衡振动，现场可实施的手段很少，现场高速动平衡不易解决，返制造厂只能处理永久弯曲引起的一阶不平衡量，给机组运行安全带来了极大的不便。

现有技术中有低速动平衡相关的设备或系统，但关于热态低速动平衡，目前没有见到过相关文献。

技术实现要素：

本实发明的目的是提供一种汽轮机转子热态低速动平衡装置及方法，可有效地解决目前汽轮机组因热弯曲引起的振动问题，从而减少因转子热弯曲引起振动带来的机组运行安全和设备磨损问题。

本发明提供了一种汽轮机转子热态低速动平衡装置，包括转子、滚轮、固定支架和电机,所述滚轮放置在固定支架上，固定支架底部设有底座，所述转子搁置在滚轮上，并通过万向轴与电机连接，以驱动转子转动；所述转子上缠绕有加热绳，所述加热绳的一端与外部的电源控制柜电连接，加热绳的另一端设有转接头；启动电机，所述加热绳升温至转子的工作温度、断开转接头后，根据转子质量设定相应地平衡转速进行测量，得到各校正面上的不平衡量，再进行配重工作。

进一步地，所述固定支架和底座之间设有可调节螺杆，可调节螺杆上设有带锁止螺母和定位螺母，用以锁稳和调节固定支架。

进一步地，所述底座设有传感器凹槽，用以放置pvdf传感器。

进一步地，所述加热绳外部包有保温棉。

进一步地，所述电机为变频电机，具有转速调节功能，输出转速为5-500rpm。

进一步地，电源控制柜具有温度调节功能，最高加热至550℃。

进一步地，在固定支架顶部开有两个卡槽，用于固定滚轮。

一种汽轮机转子热态低速动平衡方法，包括以下步骤：

将转子架设在低速平衡台的滚轮上，通过万向轴与电机相连接，启动电机，转速设定为5rpm进行低速盘车4-6小时；

首先进行冷态低速动平衡测试，并记录各校正面最终平衡质量；其次将加热绳紧密缠绕至转子隔板汽封位置，并接通电源，加热过程中，每半小时将转子翻转180°，根据不同转子设定升温目标，达到转子工作温度，最后，断开加热绳转接头，启动电机，设定输出转速为120rpm，测得各校正面最终平衡质量。

借由上述方案，通过汽轮机转子热态低速动平衡装置，改善了现场针对热弯曲引起的一阶不平衡振动可实施手段很少，现场高速动平衡不易解决，返制造厂只能处理永久弯曲引起的一阶不平衡量的现状，该方法实施方便、操作便捷，能有效地缓解因热弯曲引起的机组振动问题。

本装置可针对大型汽轮机转子进行平衡测试，利用pvdf传感器获取转子低速转动时产生的微弱地振动信号，通过采集装置处理后，检测出各校正面的一阶不平衡量。

上述说明仅是本发明方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明一种汽轮机转子热态低速动平衡装置的结构示意图；

图2是本发明一种汽轮机转子热态低速动平衡装置的支架摆放示意图。

图中标号：

1-转子；2-滚轮；3-固定支架；4-定位螺杆；5-底座；6-pvdf传感器；7-采集器；8-笔记本电脑；9-加热绳；10-万向轴；11-转接头；12-电源线；13-锁止螺母；14-定位螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参图1及图2所示，本实施例提供了一种汽轮机转子热态低速动平衡装置，包括滚轮2、固定支架3、可调节螺杆4与底座5，可调节螺杆4的一端与固定支架3相连接，另一端与底座5连接；转子1搁置在滚轮2上，并通过万向轴10与电机相连接，以驱动转子转动。

在本实施例中，固定支架3上部可调节螺杆4设有锁止螺母13，用以锁稳定支架3，固定支架上部可调节螺杆4设有定位螺母14，用以调节固定支架高度，可根据转子最大直径计算得到定位螺母的调整量，以确保叶片与地面距离。

在本实施例中，滚轮2设有三种不同尺寸，以方便架设不同旋转半径转子。

在本实施例中，底座5设有传感器凹槽，用以放置pvdf传感器。

在本实施例中，加热绳9带有转接头11，加热绳9外部包有保温棉。

在本实施例中，电机为变频电机，具有转速调节功能，输出转速为5-500rpm。

本实施例提供了一种汽轮机转子热态低速动平衡方法，将上述转子1架设在低速平衡台的滚轮2上，通过万向轴10与电机相连接，启动电机，转速设定为5rpm进行低速盘车4-6小时。

首先进行冷态低速动平衡测试，并记录各校正面最终平衡质量。

其次将加热绳9紧密缠绕至转子隔板汽封位置，并接通电源。加热过程中，每半小时将转子翻转180°，根据不同转子设定升温目标，达到转子工作温度。断开加热绳转接头，启动电机，设定输出转速为120rpm，测得各校正面最终平衡质量。将热态低速动平衡与冷态低速动平衡时各校正面平衡质量进行比较，确保平衡品质级别达到g2.5要求，最终得到各校正面平衡质量。

操作步骤如下：

低速平衡装置按照要求布置完成后，启动电机，输出转速为5rpm进行低速盘车，盘车4-6小时；盘车4-6小时后开启加热绳9控制电源，转子1加热控制在40～50℃/h，在升温过程中，定期盘动转子1以消除温差，升温至转子1工作温度后断开加热绳9电源转接头11；根据转子质量设定相应地平衡转速进行测量，得到各校正面上的不平衡量，进行配重工作即可达到目的。

该汽轮机转子热态低速动平衡装置，可利用机组检修揭缸机会，在抽出转子后利用加热装置人为模拟缸内环境，真实测量转子在正常运行过程中由热变量引起的一阶不平衡状态，精准针对汽轮机转子热弯曲原因引起的一阶不平衡量进行校正，改善了现场针对热弯曲引起的一阶不平衡振动可实施手段很少，现场高速动平衡由于端部配重量不足难以见效，返制造厂只能处理永久弯曲引起的一阶不平衡量的现状，该装置实施方便、操作便捷，能有效地缓解由热弯曲引起的热态启停机过临界振动大、带负荷后振动大问题，该方法具备冷态低速平衡功能，冷热态低速平衡同时进行，可有效地避免由热弯曲产生的一阶不平衡量与原始一阶不平衡量的相互影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。