[发明专利]用于转子动力系统中的振动补偿和错位防止的集成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于抑制第一设备中的振动的方法，该第一设备设置有被连接至第二设备的第二转轴的第一转轴，该第一轴和第二轴的每一个被轴颈连接（journaled）在彼此间隔开的两个位置处，并且由第一轴与第二轴之间的错位和第一轴或第二轴的不平衡造成振动。

背景技术

当具有转轴的两个设备（例如，电动机和发电机）被耦接时，则这两个设备之一（例如，电动机或热机（thermodynamics engine））能够被用于驱动另一个设备（例如，发电机）。这些设备是所谓的转子动力系统，这些转子动力系统的每一个通常由转子（包括轴）和定子（外壳）组成。转子动力系统既能够是亚临界的又能是超临界的。这种转子动力系统可以包括电动机、发电机、压缩机、涡轮机以及膨胀器。它们也可以涉及高速耦接的电动机、发电机以及小型和微型燃气轮机。在耦接期间，两个转动系统需要被非常仔细地对齐，以避免作用于系统的轴承的力。实际上，总会存在一些错位。由于错位引起的力将造成振动，出于这个原因，轴承将磨损得更快。将转子对齐是非常耗费时间且困难的，因此当在生产线中耦接这些系统时，其是一种繁琐的方法。另外，不能够或几乎不能达到100%或完美的对齐。

转子动力系统通常不仅具有错位而且还具有剩余质量不平衡。象错位一样，几乎不可能创建完全平衡的转子。在轴上总会存在一些质量不平衡。该质量不平衡将在转子动力系统内产生振动（其将造成轴承磨损）以及另外的不受欢迎的影响（例如，噪声）。而且，对于质量不平衡，消除该不平衡也是非常耗费时间的，因此当耦接（尤其在生产中）转子动力系统时，其是一种繁琐的方法。结果是，耦接的转子动力系统的使用寿命是有限的：振动和错位造成诸如轴和轴承系统组件等系统组件的磨损。

发明内容

本发明的目的是要提供一种在开始部分中限定的那类的方法，该方法不具有已知方法的缺点。为了这个目的，根据本发明的方法特征在于在第一轴的转动期间，测量轴承处第一轴的中心的轨迹（orbit），然后分析这些轨迹，并且确定错位和不平衡。在此之后，仍在第一轴的转动期间，第一设备进行移位以消除错位，并且轴承沿径向方向连续地进行移位，以消除由于不平衡引起的振动。

错位与转子中的质量不平衡结合在一起将创建轴的中心的椭圆形轨迹，通过这样，将能够检测是否存在错位。因此，在质量不平衡的帮助下，变得可以检测并校正错位。在服务中而不是在生产期间消除由于质量不平衡和错位引起的振动提供以下优点：

-显著降低生产成本；

-减少磨损；

-延长寿命；

-抑制噪声；

-提供转动系统的在线监控、服务以及维护；以及

-减少系统的整体“拥有成本”。

根据本发明的方法能够既被应用于亚临界转子动力系统又能被应用于超临界转子动力系统。

另外，本发明尤其可适用于这样的转子动力系统：在系统的使用寿命中，系统的组件不仅受到转子动力而且还受到热影响，例如，膨胀、热冲击以及造成额外振动的强度和刚度的减少。

根据本发明的方法的优选实施例特征在于将首先消除错位，然后将消除由于不平衡引起的振动，这（不久之后）可以再次造成错位（例如，由于组件的热膨胀），然后将首先消除该错位，之后再进一步消除由于不平衡引起的振动。

根据本发明的方法的另外的优选实施例特征在于，当检测到错位时，将重建第一轴的中心的轨迹，将推导出为消除错位而使得第一设备必须被移位所沿的方向和/或所转的角度，然后第一设备沿该方向进行移位和/或移位转过这些角度，直到不再检测到错位，然后，当检测到不平衡时，确定该不平衡所导致的振动，然后轴承沿径向方向连续地进行移位，直到不再检测到不平衡，然后在由于不平衡引起的振动的消除期间检查是否发生了错位，并且必要时将再次进行消除错位。

本发明还涉及一种系统，包括：第一设备，设置有第一转轴；第二设备，设置有第二转轴；以及耦接器，连接第一轴和第二轴，该设备的每一个包括具有彼此间隔开的两个轴承的外壳，这些轴经由该轴承被轴颈连接（journal），该轴承的每一个包括被连接至外壳的外环。