[发明专利]渐进式弯曲转子的现场动平衡方法

说明书

技术领域

本发明属于动力机械工程领域，发电厂设备的故障诊断与处理，具体涉及一种渐进式弯曲转子的现场动平衡方法。

背景技术

近年来，大型汽轮发电机组在若干电厂相继发生了转子弯曲事故，且转子的弯曲量逐步发展，需经过少则一年多则几年的运行才能逐渐趋于稳定。据不完全统计，国产600MW机组中已有20多台出现了不同程度的高中压转子渐进式弯曲故障；国产1000MW机组也有近10台出现了显著的发电机转子渐进式热弯曲问题。

目前，汽轮发电机组转子弯曲故障的常见处理方法有两种：一是直轴处理，即给转子施加直轴载荷，将转子校直；二是通过切削加工，去除弯曲变形所带来的不平衡质量。但这两种处理方法所需工期较长、费用昂贵，且具有一定的风险。因此，近年来科研人员越来越多地尝试着对弯曲转子进行现场动平衡来补偿其不平衡质量。

相比于常规的动平衡试验，弯曲转子的现场动平衡具有明显的特殊性，主要原因有三：一是转子弯曲量会逐步发展，使得其产生的不平衡质量也不断变化；二是转子弯曲呈现不规则的空间曲线，往往需要同时进行多阶弯曲振型的动平衡校正；三是弯曲转子一般需要揭缸或抽转子，才能施加上足够的配重对其进行补偿，这就要求现场动平衡一次成功，否则重新揭缸或抽转子来进行加重调整将产生较大的成本。因此，为获得最大的经济效益和避免资源浪费，针对渐进式弯曲转子的现场动平衡方法研究是十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在现场对弯曲转子的平衡状况进行有效校正，以避免转子返厂处理所带来的巨大经济损失和安全风险的渐进式弯曲转子的现场动平衡方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)基于渐进式弯曲转子的历史振动数据，通过灰色预测理论对其振动发展状态进行预测，得到渐进式弯曲转子前后轴承处的振动发展的最终振动状态；

2)转子弯曲振型的分解：转子弯曲呈现不规则的空间曲线，利用预测得到渐进式弯曲转子前后轴承处的振动发展的最终振动状态，采用振型分解法，得到转子的各阶弯曲振型；

3)制定渐进式弯曲转子动平衡方案：弯曲转子产生的不平衡质量较大，且不平衡分布不均匀，因此存在较大的振型干扰，在现场制定渐进式弯曲转子的动平衡方案时，需考虑振型干扰系数。

所述步骤1)具体步骤如下：

1)把渐进式弯曲转子的历史振动数据按时间组成序列X⁽⁰⁾，即：

X⁽⁰⁾＝{X⁽⁰⁾(1),X⁽⁰⁾(2),X⁽⁰⁾(3),…,X⁽⁰⁾(n)}            (1)

2)将序列X⁽⁰⁾通过累加生成新序列X⁽¹⁾，即：

X⁽¹⁾＝{X⁽¹⁾(1),X⁽¹⁾(2),X⁽¹⁾(3),…,X⁽¹⁾(n)}             (2)

其中：X(1)(k)=Σi=1kX(0)(i),]]>式中k＝1,2,…,n；

3)由于序列X⁽¹⁾(k)具有指数增长规律，而一阶微分方程的解恰是指数增长形式的解，因此序列X⁽¹⁾满足下述一阶线性微分方程模型：