[发明专利]基于进动矢量的全息现场动平衡方法

权利要求书

1.基于进动矢量的全息现场动平衡方法，其特征在于，该方法将转子各截面工频轴心椭圆轨迹进动分解后的正进动轨迹圆初相矢IPV₊作为平衡目标，控制机组各截面工频轴心椭圆轨迹的长轴，即进动最大值；通过分析转子工频进动轨迹的进动比在平衡过程中的变化情况，设立了组合故障机组现场动平衡的终止条件，即发生从进动比≥1到进动比＜＜1的一个突然翻转；对于以失衡为主导故障的机组来说，则平衡步骤为：

步骤一，采集故障机组各平衡转速下各测点原始振动信号；

步骤二，根据多传感器信息融合技术，建立各测振截面的工频二维全息谱图；通过进动分解各测振截面工频轴心椭圆轨迹获得正进动轨迹圆初相矢、原始振动工频进动轨迹的进动比以及工频分量轴心椭圆轨迹的长轴；在以失衡为主导故障的情况下进动比应满足如下条件：进动比≥1，以正进动轨迹圆初相矢作为平衡目标准备代入平衡计算；

步骤三，根据现场条件和机组实际振动情况确定试重或试重组添加的位置和模式，添加试重或试重组并测量各次试重运行的振动情况，对所获数据再按步骤二进行处理；

步骤四，根据获得的原始振动及试重运行振动信息，按照影响系数法或模态平衡法的计算原则，以各截面的正进动轨迹圆初相矢为平衡目标代入进行平衡校正计算；

步骤五，根据分析和计算得到的平衡方案在机组上添加平衡配重，测试配重后的机组振动情况；对结果仍按步骤二进行处理，记录各截面的振动数据参数及工频正进动轨迹圆初相矢和工频进动轨迹的进动比；

步骤六，根据各测点振动数据判断平衡操作是否已经使机组振动降至理想目标值；如果降至理想目标值，平衡操作结束；否则，根据平衡终止条件判断机组的振动主导故障源是否仍为不平衡；如果是，以上一次平衡操作后的振动为原始振动，从步骤三开始进行精细平衡，如果满足终止条件，应立即停止平衡操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采用影响系数法的基于进动矢量的全息现场动平衡方法是：

步骤A，测量并保存停机前在各平衡转速下的机组各截面原始振动及键相信息；

步骤B，根据多传感器信息融合技术，做机组各截面工频二维全息谱；通过进动分解求取各截面原始振动工频进动轨迹的进动比、正进动轨迹圆初相矢以及工频分量轴心椭圆轨迹的长轴；

步骤C，根据现场机组的情况确定加重面的数目、位置以及试重的方位和大小；

步骤D，添加试重，机组试重起车，测量并保存加试重后机组各截面试重振动及键相信息；

步骤E，同步骤B求取试重运行后各截面工频分量进动轨迹的进动比和正进动轨迹圆初相矢，并记录；

步骤F，以原始振动和各次试重运行振动数据合成、分解得到的各截面的正进动轨迹圆初相矢为平衡目标，代入影响系数法计算配重方案；

步骤G，添加平衡配重，机组配重起车，测量并保存机组各截面振动及键相信息，同步骤B做各截面二维全息谱，求取各截面配重运行的工频进动轨迹的进动比、工频正进动轨迹圆初相矢以及工频分量轴心椭圆轨迹的长轴；

步骤H，校核工频分量轴心椭圆轨迹的长轴是否符合机组安全、稳定运行要求，如振动已经达标，则平衡操作结束；否则，进入下一步；

步骤I，考察配重前后机组各截面工频进动轨迹的进动比值的变化，根据平衡终止条件确定机组的残余振动是否仍以不平衡为主导故障源，如是，以机组配重运行振动数据为原始振动，从步骤C开始精细平衡；否则，平衡操作终止。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采用模态平衡法的基于进动矢量的全息现场动平衡方法是：

步骤a，记录机组停机过程数据，作Bode图以确定机组工作转速范围内的各阶临界转速位置，并记录，如果已有相关数据，这一步省略；

步骤b，根据现场机组的情况，确定各阶加重面的位置以及试重组的大小和方位；

步骤c，机组原始起车，升至某阶临界转速附近的平衡转速下测取相应的机组振动数据；

步骤d，根据多传感器信息融合技术，做机组各截面二维全息谱，通过进动分解，求取各截面工频分量进动轨迹的进动比、正进动轨迹圆初相矢以及工频分量轴心椭圆轨迹的长轴；

步骤e，按照模态平衡法的正交原则及逐阶平衡原则进行某阶试重组的添加，对机组试重运行的振动数据仍根据步骤d进行分析计算，求取相应的机组振动参数，计算配重方案时，以各截面工频正进动轨迹圆初相矢为平衡目标代入模态平衡法进行分析和计算；

步骤f，按照从低阶到高阶的顺序，重复步骤c～e依次平衡工作转速范围内的各阶临界转速下的振动，直至机组可平稳升速至工作转速；

步骤g，在机组工作转速下，考察机组振动情况如果机组的振动情况仍然不能满足机组平稳、安全运行的要求，记录各测点振动数据，停机，做各截面二维全息谱，对各截面工频分量轴心椭圆轨迹做进动分解，求取正进动轨迹圆初相矢、进动比以及工频分量轴心椭圆轨迹的长轴；采用莫尔法或谐分量法，以各截面正进动轨迹圆初相矢为平衡目标代入计算配重方案；

步骤h，考察机组配重后在工作转速下的振动，根据振动情况以及平衡终止条件确定是否终止平衡操作；如果机组振动未达到平衡，重复步骤g，直至机组振动达到平衡。