CN102445305A - 600兆瓦汽轮机高中压转子的试验台平衡校正法 - Google Patents

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Abstract

600兆瓦汽轮机高中压转子的试验台平衡校正法，它涉及一种转子的试验台平衡校正法。针对目前600兆瓦汽轮机高中压转子的平衡方法平衡效率较低且平衡精度低的问题。在低速平衡过程中，控制转子的每个平面的残余平衡量在200克以内；在高速平衡的过程中，转子的一阶临界转速的振动速度大于2.5mm/s时，在转子的中间平面加平衡块进行加重调整，转子的一阶临界转速的振动速度小于2.5mm/s时，对转子的中间平面不加重；对转子在工作转速下的振型进行分解；据此来选择加重平面，并计算出每个加重平面应加的平衡块重量及角度；得出的平衡块的重量及角度对转子的相应的平面进行加重调整。本发明用于汽轮机高中压转子的试验台平衡校正。

Description

600兆瓦汽轮机高中压转子的试验台平衡校正法
技术领域
本发明涉及一种转子的试验台平衡校正法。
背景技术
现有600兆瓦汽轮机高中压转子的平衡方法主要是传统的影响系数法，由于每根转子的初始状态不同，并且在平衡机摆架上安装时的位置也不一样，导致每台转子的影响系数都不相同。平衡每根新转子都需要采集本身的影响系数，采用不同的加重平面会得出不同的影响系数，所以按影响系数法平衡一根转子需要进行5-10次平衡，不但平衡效率较低，而且平衡精度只能达到2.5mm/s。
发明内容
本发明的目的是提供一种600兆瓦汽轮机高中压转子的试验台平衡校正法，以解决目前600兆瓦汽轮机高中压转子的平衡方法平衡效率较低且平衡精度低的问题。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：步骤一、将转子放在平衡机内，平衡机速度升至500转/分钟，平衡次数1-2次后，控制转子的每个平面的残余平衡量在200克以内；
步骤二、将平衡机内的真空仓抽成真空状态，真空度为1-20mba，平衡机进行高速动平衡，平衡机的转速为500-3000转/分钟，在高速平衡的过程中，转子的一阶临界转速的振动速度大于2.5mm/s时，在转子的中间平面加平衡块进行加重调整，转子的一阶临界转速的振动速度小于2.5mm/s时，对转子的中间平面不加重；
步骤三、平衡转子工作转速下的振动时，采用振型分离法对转子在工作转速下的振型进行分解，当分解后振型的反向分量与反向分量和同向分量二者之和的比值大于50％时，加重平面选择转子的电端和电端联轴器两个平面，并对电端和电端联轴器两个平面加平衡块进行首次试调整，当分解后振型的同向分量与反向分量和同向分量二者之和的比值大于50％时，加重平面选择转子的电端联轴器平面，并对电端联轴器平面加平衡块进行首次试调整；
步骤四、经步骤三的试调整后，如转子没有达到平衡要求，根据谐分量法原理对转子进行计算，得出每个加重平面应加的平衡块重量及角度，并对其继续调整。
步骤五、若经过上述步骤三和步骤四加重以后转子的平衡没完成，则根据影响系数法平衡原理对采集的平衡数据进行计算，得出优化后的转子影响系数，由此计算出加重平面应加的平衡块重量及角度；
步骤六、根据步骤五中得出的平衡块的重量及角度对转子的相应的平面进行加重调整，所述平面为步骤三中确定的平面，调整次数为1-3次。
本发明具有以下有益效果：本方法加重平面选择根据转子初始状态的不同情形而变化，平衡效果突出，加重两次即可得到准确的影响系数，此方法对加重平面的选择进行了优化，并且只用到2个加重平面，平衡效率提高50％以上，所需平衡次数相比现有技术中主要采用影响系数法来对转子平衡相比次数大大减少，经过3-5次加重平衡即可完成，并且最终的平衡精度能够达到1.2mm/s。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的方法包括以下步骤：步骤一、将转子放在平衡机内，平衡机速度升至500转/分钟，平衡次数1-2次后，控制转子的每个平面的残余平衡量在200克以内；
步骤二、将平衡机内的真空仓抽成真空状态，真空度为1-20mba，平衡机进行高速动平衡，平衡机的转速为500-3000转/分钟，在高速平衡的过程中，转子的一阶临界转速的振动速度大于2.5mm/s时，在转子的中间平面加平衡块进行加重调整，转子的一阶临界转速的振动速度小于2.5mm/s时，对转子的中间平面不加重；
步骤三、平衡转子工作转速下的振动时，采用振型分离法对转子在工作转速下的振型进行分解，当分解后振型的反向分量与反向分量和同向分量二者之和的比值大于50％时，加重平面选择转子的电端和电端联轴器两个平面，并对电端和电端联轴器两个平面加平衡块进行首次试调整，当分解后振型的同向分量与反向分量和同向分量二者之和的比值大于50％时，加重平面选择转子的电端联轴器平面，并对电端联轴器平面加平衡块进行首次试调整；
步骤四、经步骤三的试调整后，如转子没有达到平衡要求，根据谐分量法原理对转子进行计算，得出每个加重平面应加的平衡块重量及角度，并对其继续调整。
步骤五、若经过上述步骤三和步骤四加重以后转子的平衡没完成，则根据影响系数法平衡原理对采集的平衡数据进行计算，得出优化后的转子影响系数，由此计算出加重平面应加的平衡块重量及角度；
步骤六、根据步骤五中得出的平衡块的重量及角度对转子的相应的平面进行加重调整，所述平面为步骤三中确定的平面，调整次数为1-3次。
具体实施方式二：本实施方式的步骤二中平衡机的速度为2900转/分钟。此速度可准确得出转子的一阶临界转速。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：采用本发明方法对CH01.271Z-3汽轮机的高中压转子的试验台进行校正平衡，
将转子放在平衡机内，平衡机速度升至500转/分钟，平衡次数2次后，控制转子的每个平面的残余平衡量为190克；将平衡机内的真空仓抽成真空状态，真空度为18mba，平衡机进行高速动平衡，平衡机的转速为3000转/分钟；测得数据(见表1)，
表1
  转速   测点1振动速度(mm/s/度)   测点2振动速度(mm/s/度)
  一阶临界   0.77/351   0.69/352
  3000转/分   2.95/280   3.63/109
得出一阶临界转速下振动速度小于2.5mm/s，则转子的中间平面不需要加重。
转子在3000转/分下对测点1和测点2的振型进行分解，其中同向分量为0.43/141，反向分量为3.28/284，计算反向分量所占的比例：
Figure BDA0000093852350000031
所以转子的加重平面选择电端平面和电端联轴器平面；
根据操作人员的经验，对电端平面试加重平衡块，平衡块质量为254克，角度为164度，对电端联轴器平面试加重平衡块，平衡块质量为64克，角度为348度；
对电端平面和电端联轴器平面按照上述数值进行加重调整后，转子的振动数据(见表2)，
表2
  转速   测点1振动速度(mm/s/度)   测点2振动速度(mm/s/度)
  一阶临界   0.37/295   0.35/281
  3000转/分   1.82/315   1.91/160
不满足转子的平衡要求，根据谐分量法原理进行粗略计算，计算后对电端平面加重平面试加的平衡块，平衡块质量为177克，角度为307度，对电端联轴器平面加重平面试加的平衡块，平衡块质量为45克，角度为105度；
对电端平面和电端联轴器平面按照上述数值进行加重调整后，转子的振动数据(见表3)，
表3
  转速   测点1振动速度(mm/s/度)   测点2振动速度(mm/s/度)
  一阶临界   0.65/324   0.56/324
  3000转/分   1.27/278   1.43/102
不满足转子的平衡要求；根据影响系数法平衡原理采集的平衡数据进行计算，得出转子的影响系数，据此计算出每个加重平面应加的平衡块重量及角度为：电端平面加重的平衡块的重量为100克，角度为196度，电端联轴器平面加重的平衡块的重量为23克，角度为25度。对电端平面和电端联轴器平面按照上述数值进行加重调整，加重后转子的振动数值为(见表4)：
表4
  转速   测点1振动速度(mm/s/度)   测点2振动速度(mm/s/度)
  一阶临界   0.62/314   0.47/293
  3000转/分   0.19/235   0.37/45
按照以上方法对转子平衡后，经过三次加重即达到很高的精度，平衡效率大大提高。

Claims (2)

1.一种600兆瓦汽轮机高中压转子的试验台平衡校正法，其特征在于所述方法包括以下步骤：步骤一、将转子放在平衡机内，平衡机速度升至500转/分钟，平衡次数1-2次后，控制转子的每个平面的残余平衡量在200克以内；
步骤二、将平衡机内的真空仓抽成真空状态，真空度为1-20mba，平衡机进行高速动平衡，平衡机的转速为500-3000转/分钟，在高速平衡的过程中，转子的一阶临界转速的振动速度大于2.5mm/s时，在转子的中间平面加平衡块进行加重调整，转子的一阶临界转速的振动速度小于2.5mm/s时，对转子的中间平面不加重；
步骤三、平衡转子工作转速下的振动时，采用振型分离法对转子在工作转速下的振型进行分解，当分解后振型的反向分量与反向分量和同向分量二者之和的比值大于50％时，加重平面选择转子的电端和电端联轴器两个平面，并对电端和电端联轴器两个平面加平衡块进行首次试调整，当分解后振型的同向分量与反向分量和同向分量二者之和的比值大于50％时，加重平面选择转子的电端联轴器平面，并对电端联轴器平面加平衡块进行首次试调整；
步骤四、经步骤三的试调整后，如转子没有达到平衡要求，根据谐分量法原理对转子进行计算，得出每个加重平面应加的平衡块重量及角度，并对其继续调整。
步骤五、若经过上述步骤三和步骤四加重以后转子的平衡没完成，则根据影响系数法平衡原理对采集的平衡数据进行计算，得出优化后的转子影响系数，由此计算出加重平面应加的平衡块重量及角度；
步骤六、根据步骤五中得出的平衡块的重量及角度对转子的相应的平面进行加重调整，所述平面为步骤三中确定的平面，调整次数为1-3次。
2.根据权利要求1所述600兆瓦汽轮机高中压转子的试验台平衡校正法，其特征在于步骤二中平衡机的速度为2900转/分钟。
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