[发明专利]汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法及其系统

权利要求书

1.一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法，其特征是，在转子上设置多个测点，并对各测点振动信号之间的相位进行识别和判断，以单纯质量不平衡引起的振动作为典型激振力振动，而由其它因素引起的振动作为非典型激振力振动：当振动信号相互之间具有相位干扰时，彼此间产生区别于单纯质量不平衡故障的振动相位差异常；反之，将保持单纯质量不平衡故障的相位差常态；如果同时满足下面三个条件即可判定转子只受典型激振力的作用，反之，则判定轴系受到明显的非典型激振力的作用：

(1)同一轴瓦处，在同一方向上，转子振动相位差判据：同转速下，异常振动前、后各轴瓦处x或y方向的振动相位差式中：i＝x，y且稳定；

(2)同一轴瓦处，两相互垂直的x、y方向上，转子振动相位的判据：同转速下，异常振动前、后各轴瓦处x与y向的相位差之差Δθ_xy＝|θ_xy后-θ_xy前|≤45°且稳定；

(3)同转速下，异常振动时至少满足下列条件之一：(a)不同轴瓦，在同一方向上，转子振动相位：异常振动的转速靠近所考核段转子的奇数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差式中：i＝x，y且稳定；异常振动的转速靠近所考核段转子的偶数阶临界转速时，转子两端的振动相位之差式中：i＝x，y且稳定；(b)同一轴瓦处，两相互垂直方向上，转子振动相位：异常振动时的转速靠近所考核段转子的临界转速时，转子在x与y向的相位差且稳定。

2.如权利要求1所述的汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法，其特征是，它的具体过程为：

1)机组开始运行，检测转速是否达到设定值并且已稳定，如果没有，继续检测，如果是则转入步骤2)；

2)判断转速是否等于临界转速，如果是则转入步骤3)，如果不是，则转入步骤5)；

3)在临界转速下，若机组转子的两端同一轴瓦处相互垂直的x、y振动相位差为90°，则继续判断其为奇数阶振动还是偶数阶振动；反之，则为非典型激振力振动；

4)如果是奇数阶振动，则若转子两端的振动同相；如果为偶数阶振动，则若转子两端的振动反相；所述这两种情况均判定为典型激振力振动；反之，不是所述这两种情况，则为非典型激振力振动；

5)此时再判断转子振动是否达到和/或超过制造厂家或国际、国内振动标准所规定的正常允许值，即，振动幅值是否异常；如果不是异常，则记录所测转子的正常振动相位值，以便与将来振动异常时进行相位比较；如果异常，则转入步骤6)；

6)分别记录转子各个轴瓦处相互垂直的x、y方向在该异常振动状态下的相位值，再根据实测各轴瓦处的振动频谱判断此时各轴瓦处转子振动的主频是否为一倍频；如果不是，则可直接判定为非典型激振力振动；如果是，则判断转速是否在奇数阶临界转速值的±100r/min范围内；如果是则转入步骤7)；如果不是，则转入步骤8)；

7)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同一端相互垂直的x、y两方向间的相位差分别在0°±30°和90°±30°范围内且数值稳定，则为典型激振力振动；如果不是，则为非典型激振力振动；

8)判断转速是否在偶数阶临界转速的±100r/min范围内；如果是，则转入步骤9)；如果不是，则转入步骤10)；

9)如果转子两端同方向振动信号的一倍频分量相位差以及同一端相互垂直的x、y两方向间的相位差分别在180°±30°和90°±30°范围内且数值稳定，则为典型激振力振动；如果不是，则为非典型激振力振动；

10)判断所测转子异常振动时的相位与其对应的同转速下振动正常时所记录的相位之差是否在±45°范围内，并且同一轴瓦处相互垂直的x、y方向异常振动信号间的相位差与其对应的同转速下的正常振动相位差之差也在±45°范围内且数值稳定；如果是，则为典型激振力振动；如果不是则为非典型激振力振动。

3.一种汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，其特征是，它包括转子，在转子上设有参考标记，参考标记与转子相应位置的鉴相传感器相对应；同时，在转子的相互垂直的x向和y向设有振动测量传感器，鉴相传感器和x、y向振动测量传感器均与振动信号测量仪连接。

4.如权利要求3所述的汽轮发电机组轴系振动的相位差辅助诊断方法用系统，其特征是，所述鉴相传感器为电涡流传感器或光电传感器；所述对应的参考标记为凹槽或光标；所述相互垂直的x向和y向振动测量传感器均为电涡流传感器。