一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法与流程

本发明涉及汽轮发电机组，更具体涉及一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法。

背景技术：

1、转子质量不平衡是导致汽轮发电机组出现异常振动的最常见原因，在现场机组发生的振动故障中，约80％是由转子直接或间接质量不平衡造成的。转子动平衡是解决转子质量不平衡最有效的方法，现场常用的动平衡方法：影响系数法，振型平衡法，谐分量法。

2、按照工作转速与固有频率的关系，旋转设备转子分为刚性转子和柔性转子，工作转速低于固有频率的转子称之为刚性转子，工作转速高于固有频率的转子称之为柔性转子(汽轮发电机组轴系的各转子为柔性转子)。对于刚性转子的动平衡，由于只需选取一个加重平面就能取得较好的效果，所以上述三种方法被广泛应用于刚性转子的动平衡，而且平衡效果较好；但对于柔性转子的动平衡，由于有时需要二阶质量不平衡或同时平衡一、二阶质量不平衡，所以需要在两个或者三个加重平面同时配重，如果采用只上述方法中任何一种方法均存在启动次数多、平衡效果差而影响动平衡效率，进而会延长机组的检修时间，增加机组的检修和启动费用。

3、因此，现场迫切需要一种容易实施、快速、准确的方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明需要解决的技术问题是提供一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，来提升汽轮发电机组转子动平衡效率和精度。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

3、一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，包括以下步骤：

4、步骤1.获取测量机组在一阶临界转速时两个支撑轴承原始振动数值；

5、步骤2.判断一阶临界转速时是否某一轴承振动数值大于300μm或某一轴承振动数值大于振动保护数值(254μm)，电厂不采取解除振动保护的措施过临界，导致机组无法升速至3000r/min；

6、步骤3.判断一阶临界转速时是否两个轴承振动数值均小于300μm或某一轴承振动数值是否大于振动保护数值(254μm)，电厂采取解除振动保护的措施过临界，或两个轴承的振动数值均小于振动保护数值(254μm)，但某一轴承振动大于等于200μm；

7、步骤4.测量一阶临界转速时振动及基频振动大小，并计算基频振动同相分量；

8、步骤5.判断3000r/min时连个轴承的振动大小；

9、步骤6.平衡一阶不平衡质量配重(qtx)与平衡3000r/min不平衡质量配重(q1fx，q2fx)的矢量合成。

10、进一步优化技术方案，所述步骤4中，计算基频振动同相分量的方法包括以下步骤：

11、步骤4.1：判断一阶临界转速时基频振动大小的占比是否大于等于60％；

12、步骤4.2：当基频振动大于等于60％时，对一阶临界转速时两个轴承基频振动做同相分解；

13、步骤4.3：判断同相分量振动(v10tx、v20tx)的占比是否大于等于50％；

14、步骤4.4：平衡一阶不平衡质量。

15、进一步优化技术方案，所述所述步骤4.4中，平衡一阶不平衡质量的方法包括以下步骤：

16、步骤4.4.1：试加配重；

17、步骤4.4.2：获取试加配重后振动数值；

18、步骤4.4.3：计算所需平衡质量；

19、步骤4.4.4：获取加装平衡质量后振动数值；

20、步骤4.4.5：判断加装平衡质量后过一阶临界转速时两个轴承振动数值是否均小于200μm，如果是，那么平衡一阶不平衡质量工作结束，所加平衡质量为qtx；如果不是，调整配重方案，直至过一阶临界转速时两个轴承振动均小于200μm；一阶动平衡计算结束，如果经过2次调整配重方案，仍无法将振动数值降至200μm以下，那么就无法通过动平衡解决振动大的问题。

21、进一步优化技术方案，所述步骤5中当3000r/min时某一轴承振动数值大于等于120μm时，则进行以下步骤：

22、步骤5.1：判断基频振动大小；

23、步骤5.2：对3000r/min时两个轴承基频振动做反相分解；

24、步骤5.3：判断反相分量振动(v10fx、v20fx)的占比是否大于等于50％；

25、步骤5.4：平衡3000r/min时不平衡质量。

26、进一步优化技术方案，所述步骤5.4中，平衡3000r/min时不平衡质量的方法包括以下步骤：

27、步骤5.4.1：试加配重；

28、步骤5.4.2：获取试加配重后振动数值；

29、步骤5.4.3：计算所需平衡质量；

30、步骤5.4.4：获取加装平衡质量后振动数值；

31、步骤5.4.5：判断加装平衡质量后3000r/min时两个轴承振动数值是否均小于120μm，如果是，那么平衡3000r/min不平衡质量工作结束，所加平衡质量为q1fx，q2fx；如果不是，调整配重方案，直至3000r/min时两个轴承振动均小于120μm，3000r/min动平衡计算结束，如果经过2次调整配重方案，仍无法将振动数值降至120μm以下，那么就无法通过动平衡解决振动大的问题。

32、进一步优化技术方案，所述步骤6中，矢量合成的方法包括以下步骤：

33、步骤6.1：判断平衡一阶不平衡质量配重与平衡3000r/min不平衡质量配重是否加装在了同一加重平面；

34、步骤6.2：将平衡一阶不平衡质量配重(qtx)与平衡3000r/min不平衡质量配重(q1fx，q2fx)按照公式

35、q1＝qtx+q1fx

36、q2＝qtx+q2fx

37、进行矢量合成，确定两个加重平面的最终配重质量。

38、由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

39、本发明提供的一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，通过获取需要做动平衡的转子在一阶临界、3000r/min时的两个支撑轴承的振动数值、基频振动数值、基频振动的相位，对一阶临界、3000r/min或只对一阶临界与3000r/min两个转速中的一个转速下，两个支撑轴承基频振动矢量分解，来提升汽轮发电机组转子动平衡效率和精度。

技术特征：

1.一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，其特征在于：所述步骤4中，计算基频振动同相分量的方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，其特征在于：所述步骤4.4中，平衡一阶不平衡质量的方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，其特征在于：所述步骤5中当3000r/min时某一轴承振动数值大于等于120μm时，则进行以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，其特征在于：所述步骤5.4中，平衡3000r/min时不平衡质量的方法包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，其特征在于：所述步骤6中，矢量合成的方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种影响系数法与谐分量法相耦合的动平衡方法，获取原始振动数值；判断一阶临界转速时，某一轴承振动数值与300μm之间的大小关系或某一轴承振动数值与振动保护数值的大小关系；测量一阶临界转速时振动及基频振动大小，并计算基频振动同相分量；判断3000r/min时连个轴承的振动大小；平衡一阶不平衡质量配重(Q<subgt;TX</subgt;)与平衡3000r/min不平衡质量配重(Q<subgt;1FX</subgt;，Q<subgt;2FX</subgt;)的矢量合成。本发明通过对两个支撑轴承基频振动矢量分解，来提升汽轮发电机组转子动平衡效率和精度。

技术研发人员：牟法海,李飞,李晓雷,刘晓冰
受保护的技术使用者：河北建投能源科学技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25