专利名称：发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法
技术领域：
本发明属于旋转机械振动状态监测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种发电机组 轴系转子轴承负荷实时监测方法。
背景技术：
为了各轴承能承担合适的载荷并使轴系在动态下能够稳定运行，在冷态和热态条 件下，汽轮机组轴系转子各轴承的负荷是不一样的。一般来说，轴系两端的轴承的负荷略高 于轴系中间轴承的负荷。但是，在工作状态动态变化条件下，由于机组轴系转子各轴承的工 作环境发生了变化，各轴承的负荷也会发生变化，且变化趋势是不一样的，从而导致各轴承 的负荷情况发生较大的变化。轴承的动态负荷变化，会引起转子与汽缸的中心变化。若轴承的动态负荷变化超 过允许范围，将引发机组故障。载荷增加过大的轴承将使油膜厚度减小，甚至出现半干摩 擦，引发轴承及轴系振动故障。从冷态开机到带满负荷的过程中，有必要连续监测轴系各个 轴承垂直方向的负荷变化情况，为轴瓦位置的调整提供可靠的依据，保证机组的安全运行。 因此，对汽轮发电机组轴系转子轴承负荷进行实时监测就显得十分重要。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种准确测量机组轴系转子轴承负荷的实时监测方法。 该方法基于机组轴系转子轴承中的垫铁侧面应变测量及应力计算，结合计算机程序计算实 现，用于保障机组的安全运行可靠性。技术方案是，一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，其特征在于包括下 列步骤步骤1 在支持轴承的轴承洼窝中放置3块垫铁，使轴瓦通过上述3块垫铁与轴承 洼窝接触；步骤2 分别沿着上述3块垫铁的向心中心线方向及向心中心线垂直方向粘贴应 变片；步骤3 实时采集3块垫铁向心中心线方向的应变和向心中心线垂直方向的应 变；步骤4 分别计算3块垫铁的主应力；步骤5 分别计算3块垫铁的向心中心线的作用力及向心中心线的作用力垂直于 轴线方向上的分力；步骤6 计算轴承承重负荷。所述计算块垫铁的主应力具体利用公式
权利要求
1.一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，其特征在于包括下列步骤步骤1 在支持轴承的轴承洼窝中放置3块垫铁，使轴瓦通过上述3块垫铁与轴承洼窝 接触；步骤2 分别沿着上述3块垫铁的向心中心线方向及向心中心线垂直方向粘贴应变片；步骤3 实时采集3块垫铁向心中心线方向的应变和向心中心线垂直方向的应变； 步骤4 分别计算3块垫铁的主应力；步骤5 分别计算3块垫铁的向心中心线的作用力及向心中心线的作用力垂直于轴线 方向上的分力；步骤6 计算轴承承重负荷。
2.根据权利要求1所述的一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，其特征在于所述计算块垫铁的主应力具体利用公式σ计算获得；其中μ为泊松比，
3.根据权利要求2所述的一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，其特征在于 所述计算垫铁的向心中心线的作用力具体利用公式f = SX σ计算获得；其中s为垫铁的 受力面积。
4.根据权利要求3所述的一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，其特征 在于所述计算垫铁的向心中心线的作用力垂直于轴线方向上的分力具体利用公式T = sina Xf计算获得；其中α为垫铁向心中心线与轴线的夹角。
5.根据权利要求4所述的一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，其特征在于 所述计算轴承承重负荷具体是计算3块垫铁向心中心线的作用力垂直于轴线方向上的分 力之和。
全文摘要
本发明公开了旋转机械振动状态监测技术领域中的一种发电机组轴系转子轴承负荷实时监测方法，用于自动实时地对机组轴系转子轴承负荷进行监测和计算。包括在支持轴承的轴承洼窝中放置3块垫铁，使轴瓦通过上述3块垫铁与轴承洼窝接触；分别沿着上述3块垫铁的向心中心线方向及向心中心线垂直方向粘贴应变片；实时采集3块垫铁向心中心线方向的应变和向心中心线垂直方向的应变；分别计算3块垫铁的主应力；分别计算3块垫铁的向心中心线的作用力及向心中心线的作用力垂直于轴线方向上的分力；计算轴承承重负荷。本发明实现了机组轴系转子轴承负荷的实时测量和应力计算，保障了机组的安全运行。
文档编号G01L5/00GK102004012SQ20101053017
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者宋光雄 申请人:华北电力大学