[发明专利]汽轮发电机组轴系机械疲劳的测量方法

权利要求书

1.一种汽轮发电机组轴系机械疲劳测量方法，该方法包括步骤：

1)确定汽轮发电机组的集中质量模型及参数；

2)计算汽轮发电机组的模态频率和振形曲线；

3)采集机端角速度变化量Δω，经滤波得到各模态角速度变化量Δω1、Δω2、Δω3……Δωn

由Δω_k＝A_kω_kcos(ω_kt)，Δθ_k＝Δω_kt＝A_ksin(ω_kt)

得Δθ_k＝Δω_k*sin(ω_kt)/[ω_k*cos(ω_kt)]，

其中(k＝1、2、3、……n)，

ω_k＝2πf_k，

Δθ_k即机端各模态扭角值，

A_K即各模态角速度变化量幅值，

f_k即各模态频率；

4)根据汽轮发电机组的模态频率、振型曲线、集中质量模型的等效刚度，计算在轴系各个计算断面处的产生的转矩，得到轴系各个计算断面处的转矩-时间历程曲线；

5)计算某次故障或扰动情况下对机组轴系各个危险截面造成的疲劳损伤累计值，即汽轮发电机组轴系机械疲劳。

2.根据权利要求1所述的汽轮发电机组轴系机械疲劳测量方法，其特征在于，所述的轴系计算断面、危险截面与轴系的转子个数和轴颈尺寸相关，计算断面取轴系各质块的连接位置，危险截面取轴系中各转子的轴颈位置。

3.根据权利要求1所述的汽轮发电机组轴系机械疲劳测量方法，其特征在于，采集的机端角速度变化量经模态滤波得到三个模态f1、f2、f3，在四质块模型的三个扭角变化处，即计算断面J1、J2、J3处分别产生相应的转矩

T11、T12、T13

T21、T22、T23

T31、T32、T33

其中：三个模态在断面J1处的转矩分别为T11、T21、T31；

三个模态在断面J2处的转矩分别为T12、T22、T32；

三个模态在断面J3处的转矩分别为T13、T23、T33。

4.根据权利要求3所述的汽轮发电机组轴系机械疲劳测量方法，得出各个模态在各个计算断面产生的转矩，其特征在于，计算断面受到的各个模态的作用符合线性叠加的关系，根据计算断面的三个模态转矩，得到轴系各个计算断面处产生的转矩T1、T2、T3为

T1＝T11+T21+T31

T2＝T12+T22+T32

T3＝T13+T23+T33

这样，即可得到轴系各个计算断面处的转矩-时间历程曲线。

5.根据权利要求1所述的汽轮发电机组轴系机械疲劳测量方法，其特征在于，得到轴系各个计算断面处的转矩-时间历程曲线，应用实时雨流法寻找应力循环，根据相应的S-N曲线求得循环对应的疲劳损伤值，将所有循环对应的疲劳损伤值进行线性累积，最终得到某次故障或扰动情况下对机组轴系各个危险截面造成的疲劳损伤累计值。