CN107367353A - 在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法和系统，所述方法包括：获取被测汽轮机转子被测位置的位置信息；获取被测位置处各个采集点的角度信息；检测各个采集点的位移量；依据各个采集点的位移量和各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；判断重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，输出第一判断结果。可见，该判断过程无需用户参与即可生成判断结果，判断精度高。
Description
技术领域
本发明涉及转子弯曲后通过动平衡降振技术领域，特别涉及一种依据实测转子弯曲度对转子进行在线动平衡处理转子弯曲故障校正的可行性进行判定的方法和系统。
背景技术
汽轮机在运行过程中，被测汽轮机转子在转动过程中较容易发生碰摩，并因碰摩而导致被测汽轮机转子产生弯曲，当所述被测汽轮机转子弯曲后会导致机组振动超标及设备损坏，对于弯曲转子通常有两种处理方式：一、在线动平衡降低机组振动；二、转子返厂维修。转子返厂占用工期较长，只有在确定机组无法通过现场动平衡处理后才选用该方法。因汽轮机转子在弯曲故障后转子不平衡量大，通常都难以升速至额定转速，目前只能通过经验进行判断发生弯曲故障的汽轮机转子是否需要返厂维修，经验判断可靠性差，容易产生误判断，对检修方案的制定与检修工期带来严重不确定性。
有鉴于此，如何提高判断存在弯曲故障的汽轮机转子是否需要返厂维修的准确度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法和系统。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，包括：
获取被测汽轮机转子被测位置的位置信息；
获取被测位置处各个采集点的角度信息；
检测各个采集点的位移量；
依据各个采集点的位移量和各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；
依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
判断重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，输出用于表征在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行的第一判断结果。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，当判断重心位置处的弯曲量小于预设值之后，还包括：
通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，所述通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置，包括：
将所述重心位置处的弯曲量与预设的转子弯曲量对应的加重质量数据库进行对比，获取与所述重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量；
判断所述推荐加重量是否大于预设的最大可加重量，如果否，通过对所述加重质量数据库中的弯曲量及加重质量关系拟合的方式，计算与所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，还包括：
获取用户输入的预加重方案，依据所述预加重方案与所述推荐加重方案的比较结果，判断推荐加重方案是否可行，所述预加重方案至少包括预加重位置，所述推荐加重方案至少包括推荐加重位置。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，所述加重质量数据库的建立过程，包括：
对第一弯曲量下的所述被测汽轮机转子进行建模，得到被测汽轮机转子动力学模型，所述第一弯曲量指的是所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
对所述被测汽轮机转子动力学模型进行振型分析，获取所述第一阶振型下测试点处的振动值；
对所述被测汽轮机转子动力学模型进行试加重；
对试加重后的被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
获取试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值；
依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值、试加重以前所述第一阶振型下测试点处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数；
根据所述加重影响系数计算所述被测汽轮机转子的理论加重；
依据所述理论加重对所述被测汽轮机转子进行加重；
对加重所述理论加重后的所述被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
获取施加理论加重后转子的振动值；
判断所述施加理论加重后转子的振动值是否在预设范围之内，如果是，将所述理论加重作为与所述第一弯曲量对应的加重量以及加重位置，否则，依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，所述依据各个采集点的位移量和各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量，包括：
由所述各个采集点的位移量中选择最大位移量Smax以及所述最大位移量对应的角度信息Rmax、最小位移量Smin以及所述最小位移量对应的角度信息Rmin，依据公式计算得到被测汽轮机转子在所述被测位置处的弯曲量δc。
一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，包括：
弯曲程度测量装置，用于通过电涡流传感器探头对所述被测汽轮机转子被测位置处的采集点的位移量进行测量；
与所述弯曲程度测量装置相连的上位机，所述上位机包括：
被测位置采集单元，用于获取所述被测位置与弯曲程度测量装置中的电涡流传感器探头表面零点之间的距离，将该距离作为所述被测位置的位置信息；
采集点设置单元，用于依据用户输入信息设置各个采集点的角度信息；
第一弯曲量计算单元，用于依据所述弯曲程度测量装置上传的各个采集点的位移量，及各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；
第二弯曲量计算单元，用于依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
第一判断单元，用于判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，输出第一判断结果。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统中，所述上位机包括，还包括：
推荐加重方案生成单元，当所述第一判断单元判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量小于预设值时，用于通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重位置及所述推荐加重位置对应的加重量。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统中，所述弯曲程度测量装置，包括：
位移传感器、放大器和数据采集器；
所述位移传感器，用于采集所述被测汽轮机转子被测位置处的各个采集点的位移量，将各个采集点的位移量转化为电信号输出,所述位移传感器为电涡流传感器；
所述放大器，用于对所述位移传感器输出的电信号进行放大处理；
所述数据采集器，用于采集放大后的电信号，并将所述电信号转化为所述上位机能够识别的信号后发送给上位机。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统中，当所述第一判断单元判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量小于预设值后，所述推荐加重方案生成单元，具体用于：
将所述重心位置处的弯曲量与预设的转子弯曲量对应的加重质量数据库进行对比，获取与所述重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量；判断所述推荐加重量是否大于预设的最大可加重量，如果否，通过对所述加重质量数据库中的弯曲量及加重质量关系拟合的方式，计算与所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统中，所述上位机还包括：
可行性判断单元，用于获取用户输入的预加重方案，依据所述预加重方案与所述推荐加重方案的比较结果，判断推荐加重方案是否可行，所述预加重方案至少包括预加重位置，所述推荐加重方案至少包括推荐加重位置。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统中，所述加重质量数据库的建立过程，包括：
对第一弯曲量下的所述被测汽轮机转子进行建模，得到被测汽轮机转子动力学模型，所述第一弯曲量指的是所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
对所述被测汽轮机转子动力学模型进行振型分析，获取所述第一阶振型下测试点处的振动值；
对所述被测汽轮机转子动力学模型进行试加重；
对试加重后的被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
获取试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值；
依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数；
根据所述加重影响系数计算所述被测汽轮机转子的理论加重；
依据所述理论加重对所述被测汽轮机转子进行加重；
对加重所述理论加重后的所述被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
获取施加理论加重后转子的振动值；
判断所述施加理论加重后转子的振动值是否在预设范围之内，如果是，将所述理论加重作为与所述第一弯曲量对应的加重量以及加重位置，否则，依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数。
优选的，上述在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统中，所述第一弯曲量计算单元，具体用于由所述各个采集点的位移量中选择最大位移量Smax以及所述最大位移量对应的角度信息Rmax、最小位移量Smin以及所述最小位移量对应的角度信息Rmin，依据公式计算得到被测汽轮机转子在所述被测位置处的弯曲量δc。
基于上述技术方案，本发明实施例提供的方案，通过对所述被测汽轮机转子被测位置处的各个采集点的弯曲量进行采集，通过采集结果计算得到所述被测位置对应的弯曲量，然后再通过所述被测位置的位置信息、被测位置的弯曲量以及预设的转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子的重心位置处的弯曲量，通过比较所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量与预设值的大小，依据比较结果判定该被测汽轮机转子是否可进行在线动平衡校正。可见，该判断过程无需用户参与即可生成判断结果，判断精度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法的流程示意图；
图2为本申请另一实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法的流程示意图；
图3为本申请实施例公开的一种采集被测点角度信息的具体方式的示意图；
图4为本申请另一实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法的流程示意图；
图5为本申请另一实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法的流程示意图；
图6为本申请实施例公开的一种加重质量数据库的建立过程示意图；
图7为本申请实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统的结构示意图；
图8为本申请另一实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统的结构示意图；
图9为本申请再一实施例公开的一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了提高判断被测汽轮机转子是否需要返厂维修的精准度，本申请公开了一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法和系统。
图1为本申请实施例公开的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法的流程示意图；
参见图1，本申请实施例公开的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，包括：
步骤S101：获取被测汽轮机转子被测位置的位置信息；
在本步骤中，所述被测汽轮机转子的被测位置可以依据用户需求自行选取，当然如果在可能的情况下，所述被测位置优选为所述汽轮机的重心位置；
步骤S102：获取被测位置处各个采集点的角度信息；
在本申请上述实施例公开的技术方案中，所述各个采集点均位于所述被测汽轮机转子的被测位置处的径向截面上，优选的，所述各个采集点均匀分布在所述被测位置处的径向截面上，用户可以依据自身需求，设置所述采集点的数量；
请参见图2和3，示出本申请一具体实施例公开的采集点设置方式的示意图；
参见图2，所述获取被测位置处各个采集点的角度信息包括：
步骤S201：获取用户输入的各个采集点的角度信息；
步骤S202：依据各个所述采集点的角度信息在被测汽轮机转子径向截面示意图上对所述各个采集点的位置以及该采集点对应的角度信息进行标注；
步骤S103：检测各个采集点的位移量；
在本步骤中，在采集各个所述采集点的位移量时，可以是所有的采集点的角度信息设定完毕后对所有的采集点的位移量进行统一采集的，当然，也可以是依据用户操作指令一一采集的；具体的参见图3，当获取到用户输入的对所有采集点进行位移量采集的第一采集指令后，输出高频采集信号，对所有采集点的位移量进行采集，当获取到针对单个采集点进行位移量采集的第二采集指令后，对所述第二采集指令对应的采集点对应的位移量进行采集；并且，将已进行位移量采集的采集点对应的标注设置为预设颜色，该标注为在步骤S102的具体实施例中在被测汽轮机转子径向截面示意图上对所述各个采集点的位置以及该采集点对应的角度信息进行的标注，例如，未获取位移量的采集点对应的标注可以显示为蓝色，已经获取位移量的采集点对应的标注可以显示为红色。
步骤S104：依据各个采集点的位移量和各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；
在本步骤中，当各个采集点对应的位移量采集完成以后，依据各个采集点对应的位移量及角度信息计算得到被测位置处的弯曲量，参见图4,其具体计算过程可以为：
步骤S1041:提取测得的最大位移量以及该位移量Smax对应的采集点的角度信息Rmax；
步骤S1042:提取测得的最小位移量以及该位移量Smin对应的采集点的角度信息Rmin；
步骤S1043:判断所述最大位移量Smax对应的角度信息Rmax与最小位移量Smax对应的角度信息Rmin之差是否在预设范围内(例如可以为(175°，185°))，如果是，执行步骤S2044，否则，重新执行步骤S103；
步骤S1044:采用公式(公式一)计算得到所述被测汽轮机转子在采集位置处对应的弯曲量δc,其对应的角度位置为Rmin；
步骤S105：计算所述被测汽轮机转子在重心位置处的弯曲量；
在本步骤中，本领域技术人员在知晓所述被测位置处的位置信息后被测位置对应的弯曲量δc以及转子弯曲度的形状函数后，可以依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
步骤S106：被测汽轮机转子能否进行在线动平衡校正，如果是，执行步骤S107，否则执行步骤S108；
在本步骤中，可以通过判断重心位置处的弯曲量的大小判断所述被测汽轮机是否需要返厂重修，即，本步骤的具体过程为：判断所述被测汽轮机转子的重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，则表明可以通过在线动平衡校正方式校正所述被测汽轮机转子的弯曲量，使得所述被测汽轮机转子的弯曲量在许可范围之内，所述预设值的大小可以依据用户需求自行设定。
步骤S107：输出用于表征所述被测汽轮机转子可进行在线动平衡校正的第一判断结果；
步骤S108：输出用于表征所述被测汽轮机转子需返厂重修的第二判断结果。
参见本申请上述实施例公开的技术方案，通过对所述被测汽轮机转子被测位置处的各个采集点的弯曲量进行采集，通过采集结果计算得到所述被测位置对应的弯曲量，然后再通过所述被测位置的位置信息、被测位置的弯曲量以及预设的转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子的重心位置处的弯曲量，通过比较所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量与预设值的大小，依据比较结果判定该被测汽轮机转子是否可进行在线动平衡校正。可见，该判断过程无需用户参与即可生成判断结果，判断精度高。
进一步的，当判定可对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正后，本申请还可进一步获取用于进行在线动平衡校正的推荐加重方案,以进一步指导被测汽轮机转子的在线动平衡校正。具体的，在上述方案中，参见图5，通过所述步骤S106判断所述被测汽轮机转子能够进行在线动平衡校正之后，上述方法还可以包括：
步骤S109：获取推荐加重方案；
具体的，当判定可通过在线动平衡校正对所述被测汽轮机转子的弯曲量进行校正时，该步骤可具体通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到用于对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正的推荐加重方案，所述推荐加重方案包括：推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
其中，上述方法中在通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置时，可以通过将所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量和与所述被测汽轮机转子相对应的加重质量数据库进行对比的方式获取推荐加重方案，其具体过程为：
将所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量与预设的转子弯曲量对应的加重质量数据库进行对比，获取与所述重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量，其中，所述加重质量数据库中存在与各种弯曲量一一对应的、用于实现被测汽轮机转子在线动平衡校正的推荐加重量；
判断所述推荐加重量是否大于预设的最大可加重量(该最大可加重量为所述被测汽轮机转子实际可加重的最大值)，如果否，通过对所述加重质量数据库中的弯曲量及加重质量关系拟合公式确定试加重的角度(可以理解为加重位置)和加重质量。
其中,该公式为
式中：K——系数；
A——弯曲量，单位为μm；
W——转子重量，kg；
g——重力加速度，单位为9.8m/s^2；
R——加重半径，单位为m；
ω——工作转速下的角速度，单位为rad/s。
当然，所述推荐加重位置除了采用上述拟合方式获取之外，也可以为上述加重质量数据库中本身所携带的数据参数，此时可理解为，所述加重质量数据库中包含的数据参数包括：被测汽轮机转子重心处弯曲量、与各个重心处弯曲量一一对应的推荐加重量和推荐加重位置，通过比较可直接输出与所述被测汽轮机转子的重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量和推荐加重位置。
为了方便用户对所述加重量数据库具有更加直观清晰的认识，本申请还对上述加重量数据库的建立过程进行了介绍，参见图6，所述加重量数据库的建立过程包括：
步骤S601：对各个模拟弯曲量(该模拟弯曲量应小于上述预设值)下的所述被测汽轮机转子进行建模，得到与各个模拟弯曲量一一对应的被测汽轮机转子动力学模型，所述模拟弯曲量指的是所述被测汽轮机转子中间轴封体处发生碰摩故障后，在汽轮机转子重心位置处造成的弯曲量；
步骤S602：对各个所述被测汽轮机转子动力学模型进行振型分析，获取模拟测试位置(该测试位置理解为第一阶振型下测试点)处的振动值，所述模拟测试位置可以为用户在所述被测汽轮机转子动力学模型上预设的一个测试位置；
步骤S603：对各个所述被测汽轮机转子动力学模型进行试加重，在试加重时可记录有试加重的加重量以及本次试加重的加重位置；
步骤S604：对试加重后的被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
步骤S605：获取试加重后的各个被测汽轮机转子动力学模型在所述模拟测试位置处的振动值；
步骤S606：依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型在所述模拟测试位置处的振动值、试加重以前在所述模拟测试位置处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数；
步骤S607：根据所述加重影响系数计算所述被测汽轮机转子的理论加重，所述理论加重为用于实现所述被测汽轮机转子进行在线动平衡测试的加重量；
步骤S608：依据所述理论加重对所述被测汽轮机转子进行加重，此时进行理论加重的位置应与试加重的位置相同；
步骤S609：对加重所述理论加重后的所述被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
步骤S610：获取施加理论加重后转子的振动值，在本步骤中，该振动值可以指的是当前测试的被测汽轮机转子动力学模型在重心位置处的振动值，当然也可以指的是该模拟测试位置处的振动值；
步骤S611：判断施加理论加重后转子的振动值是否在预设范围之内，如果是，执行步骤S612；否则，重新执行步骤S606；
步骤S612：将所述理论加重以及其加重位置作为该被测汽轮机转子动力学模型对应推荐加重方案。
在所述步骤S611中，当进行判断的振动值为所述被测汽轮机转子动力学模型在重心位置处的振动值时，所述预设范围为与重心位置对应的第一预设范围，当进行判断的振动值为所述被测汽轮机转子动力学模型在所述模拟测试位置处的振动值时，所述预设范围为与所述模拟测试位置对应的第二预设范围。
可以理解的是，在对被测汽轮机转子进行在线动平衡校正时，所述被测汽轮机转子的加重位置是固定的，每个加重位置的最大加重量与所述加重位置的设计参数有关，当然还与加重件有关，通常所述加重件都采用标配重量，因此，当上述方法给出推荐加重方案后，本申请上述方法还可以继续判断所述推荐加重方案是否可行，具体的上述步骤S109之后，上述方法还可以包括：
获取用户输入的预加重方案，所述预加重方案至少包括当前被测汽轮机转子可用的加重位置，当然还可以包括各个可用的加重位置对应的可加重质量；
依据所述预加重方案与所述推荐加重方案的比较结果，判断推荐加重方案是否可行，所述推荐加重方案至少包括推荐加重位置。
在本方案中，在不考虑各个加重位置的加重量的情况下，可通过判断所述预加重方案的所有加重位置是否包含有所述推荐加重方案中的加重位置的方式判断该推荐加重方案的可行性。即，如果所述推荐加重方案给出的加重位置全部包含在所述预加重方案给出的加重位置之内，则表明该推荐加重方案可行，给出判断结果；否则，该推荐加重方案不可行，给出判断结果；如果还存在其他的推荐加重方案则继续对其他的推荐加重方案的可行性进行判断，并给出判断结果。
可以理解的是，除了仅采用加重位置的方式判断所述推荐加重方案的可行性之外，还可以采用加重位置+加重量的方式判断所述推荐加重方案的可行性，具体的，判断过程为：
获取用户输入的预加重方案，所述预加重方案包括当前被测汽轮机转子可用的加重位置以及各个可用的加重位置对应的可加重质量；
判断所述推荐加重方案的推荐加重位置和推荐加重量是否包含于所述预加重方案之内，如果是则表明所述推荐加重方案可行；
判断是否包含在所述预加重方案内的推荐加重方案，如果是，给出用于表征推荐加重方案可行的判断结果，否则，给出该推荐加重方案不可行的判断结果。
当然，如果上述步骤S109给出的推荐加重方案的数量为多个时，为了保证用户能够清晰判断哪个推荐加重方案可行，在本申请上述方法中，当判断加重方案可行时，还可以给出可行的推荐加重方案，所述可行的推荐加重方案可以以标注的形式或者是其他形式展示给用户。
可以理解的是，对应于上述方法，本申请还公开了一种应用上述方法的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，参见图7，该系统包括：
弯曲程度测量装置100，用于通过电涡流传感器探头对被测汽轮机转子被测位置处的采集点的位移量进行测量；
与所述弯曲程度测量装置100相连的上位机200，所述上位机200包括：
被测位置采集单元210，用于获取所述被测位置与弯曲程度测量装置中的电涡流传感器探头表面零点之间的距离，将该距离作为所述被测位置的位置信息；
采集点设置单元220，用于依据用户输入信息设置各个采集点的角度信息；
第一弯曲量计算单元230，用于依据所述弯曲程度测量装置上传的各个采集点的位移量，及各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；
第二弯曲量计算单元240，用于依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
第一判断单元250，用于判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，输出第一判断结果。
参见本申请上述实施例公开的技术方案，通过对所述被测汽轮机转子被测位置处的各个采集点的弯曲量进行采集，通过采集结果计算得到所述被测位置对应的弯曲量，然后再通过所述被测位置的位置信息、被测位置的弯曲量以及预设的转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子的重心位置处的弯曲量，通过比较所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量与预设值的大小，依据比较结果判定该被测汽轮机转子是否可进行在线动平衡校正。可见，该判断过程无需用户参与即可生成判断结果，判断精度高。
当然，为了方便用户输入数据和读取结果，本申请上述实施例公开的上述方案中，还包括一与所述上位机相连的显示器；
与上述方法相对应，当判定可对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正后，本申请还可进一步获取用于进行在线动平衡校正的推荐加重方案,以进一步指导被测汽轮机转子的在线动平衡校正。参见图8，上述系统中还可包括：
推荐加重方案生成单元260，当所述第一判断单元250判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量小于预设值时，用于通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到用于对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正的推荐加重方案，所述推荐加重方案包括：推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
进一步的，本申请还公开了一种弯曲程度测量装置的具体实施方案，参见图9，该装置可以包括：
位移传感器110、放大器120和数据采集器130；
所述位移传感器110，用于依据高频信号(所述高频信号为与相邻两个采集点之间的角度差相对应的高频信号)采集所述被测汽轮机转子被测位置处的各个采集点的位移量，将各个采集点的位移量转化为电信号输出；
所述放大器120，用于对所述位移传感器110输出的电信号进行放大处理；
所述数据采集器130，用于采集放大后的电信号，并将所述电信号转化为所述上位机能够识别的信号后发送给上位机200。
与上述方法相对应，当所述第一判断单元250判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量小于预设值后，所述推荐加重方案生成单元260，具体用于：
将所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量与预设的转子弯曲量对应的加重质量数据库进行对比，获取与所述重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量，其中，所述加重质量数据库中存在与各种弯曲量一一对应的、用于实现被测汽轮机转子在线动平衡校正的推荐加重量；判断所述推荐加重量是否大于预设的最大可加重量(该最大可加重量为所述被测汽轮机转子实际可加重的最大值)，如果否，通过对所述加重质量数据库中的弯曲量及加重质量关系的拟合公式，计算与所述推荐加重量对应的推荐加重位置，当然，所述推荐加重位置除了采用上述拟合方式获取之外，也可以为上述加重质量数据库中本身所携带的数据参数，此时可理解为，所述加重质量数据库中包含的数据参数包括：被测汽轮机转子重心处弯曲量、与各个重心处弯曲量一一对应的推荐加重量和推荐加重位置，通过比较可直接输出与所述被测汽轮机转子的重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量和推荐加重位置。
与上述方法相对应，参见图8，所述上位机200还可以包括：
可行性判断单元270，用于获取用户输入的预加重方案，所述预加重方案至少包括当前被测汽轮机转子可用的加重位置，当然还可以包括各个可用的加重位置对应的可加重质量；依据所述预加重方案与所述推荐加重方案的比较结果，判断推荐加重方案是否可行，所述推荐加重方案至少包括推荐加重位置。
所述可行性判断单元270在不考虑各个加重位置的加重量的情况下，可通过判断所述预加重方案的所有加重位置是否包含有所述推荐加重方案中的加重位置的方式判断该推荐加重方案的可行性。即，如果所述推荐加重方案给出的加重位置全部包含在所述预加重方案给出的加重位置之内，则表明该推荐加重方案可行，给出判断结果；否则，该推荐加重方案不可行，给出判断结果；如果还存在其他的推荐加重方案则继续对其他的推荐加重方案的可行性进行判断，并给出判断结果。当然，所述可行性判断单元270在采用加重位置+加重量的方式判断所述推荐加重方案的可行性时，其具体用于：获取用户输入的预加重方案，所述预加重方案包括当前被测汽轮机转子可用的加重位置以及各个可用的加重位置对应的可加重质量；判断所述推荐加重方案的推荐加重位置和推荐加重量是否包含于所述预加重方案之内，如果是则表明所述推荐加重方案可行；判断是否包含在所述预加重方案内的推荐加重方案，如果是，给出用于表征推荐加重方案可行的判断结果，否则，给出该推荐加重方案不可行的判断结果。
与上述方法相对应，上述系统在通过采集点设置单元220设置各个采集点的角度信息时，所述采集点设置单元220的具体工作过程包括：获取用户输入的各个采集点的角度信息；依据各个所述采集点的角度信息在被测汽轮机转子径向截面示意图上对所述各个采集点的位置以及该采集点对应的角度信息进行标注，其中所述被测汽轮机转子径向截面示意图通过显示器展示给用户。
与上述方法相对应，所述第一弯曲量计算单元230具体用于：当获取到用户输入的对所有采集点进行位移量采集的第一采集指令后，输出高频采集信号，对所有采集点的位移量进行采集，当获取到针对单个采集点进行位移量采集的第二采集指令后，对所述第二采集指令对应的采集点对应的位移量进行采集；并且，将已进行位移量采集的采集点对应的标注设置为预设颜色。
所述第一弯曲量计算单元230计算各个采集点的弯曲量的过程为：由所述各个采集点的位移量中选择最大位移量Smax以及所述最大位移量对应的角度信息Rmax、最小位移量Smin以及所述最小位移量对应的角度信息Rmin，依据公式计算得到被测汽轮机转子在所述被测位置处的弯曲量δc。
为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，其特征在于，包括：
获取被测汽轮机转子被测位置的位置信息；
获取被测位置处各个采集点的角度信息；
检测各个采集点的位移量；
依据各个采集点的位移量和各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；
依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
判断重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，输出用于表征在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行的第一判断结果。
2.根据权利要求1所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，其特征在于，当判断重心位置处的弯曲量小于预设值之后，还包括：
通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
3.根据权利要求2所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，其特征在于，所述通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重量及所述推荐加重量对应的推荐加重位置，包括：
将所述重心位置处的弯曲量与预设的转子弯曲量对应的加重质量数据库进行对比，获取与所述重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量；
判断所述推荐加重量是否大于预设的最大可加重量，如果否，通过对所述加重质量数据库中的弯曲量及加重质量关系拟合的公式，计算与所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
4.根据权利要求2所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，其特征在于，还包括：
获取用户输入的预加重方案，依据所述预加重方案与所述推荐加重方案的比较结果，判断推荐加重方案是否可行，所述预加重方案至少包括预加重位置，所述推荐加重方案至少包括推荐加重位置。
5.根据权利要求3所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，其特征在于，所述加重质量数据库的建立过程，包括：
对第一弯曲量下的所述被测汽轮机转子进行建模，得到被测汽轮机转子动力学模型，所述第一弯曲量指的是所述被测汽轮机转子中间轴封体处发生碰摩故障后，在汽轮机转子重心位置处造成的弯曲量；
对所述被测汽轮机转子动力学模型进行振型分析，获取第一阶振型下测试点处的振动值；
对所述被测汽轮机转子动力学模型进行试加重；
对试加重后的被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
获取试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值；
依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值、试加重以前所述第一阶振型下测试点处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数；
根据所述加重影响系数计算所述被测汽轮机转子的理论加重；
依据所述理论加重对所述被测汽轮机转子进行加重；
对加重所述理论加重后的所述被测汽轮机转子动力学模型进行同步简谐振动分析；
获取施加理论加重后转子的振动值；
判断所述施加理论加重后转子的振动值是否在预设范围之内，如果是，将所述理论加重作为与所述第一弯曲量对应的加重量以及加重位置，否则，依据试加重后的被测汽轮机转子动力学模型第一阶振型下测试点处的振动值和试加重的加重量计算所述被测汽轮机转子的加重影响系数。
6.根据权利要求1所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定方法，其特征在于，所述依据各个采集点的位移量和各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量，包括：
由所述各个采集点的位移量中选择最大位移量Smax以及所述最大位移量对应的角度信息Rmax、最小位移量Smin以及所述最小位移量对应的角度信息Rmin，依据公式计算得到被测汽轮机转子在所述被测位置处的弯曲量δc。
7.一种在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，其特征在于，包括：
弯曲程度测量装置，用于通过电涡流传感器探头对所述被测汽轮机转子被测位置处的采集点的位移量进行测量；
与所述弯曲程度测量装置相连的上位机，所述上位机包括：
被测位置采集单元，用于获取所述被测位置与弯曲程度测量装置中的电涡流传感器探头表面零点之间的距离，将该距离作为所述被测位置的位置信息；
采集点设置单元，用于依据用户输入信息设置各个采集点的角度信息；
第一弯曲量计算单元，用于依据所述弯曲程度测量装置上传的各个采集点的位移量，及各个位移量对应的角度信息计算得到所述被测位置处的弯曲量；
第二弯曲量计算单元，用于依据所述被测位置处的弯曲量、位置信息以及转子弯曲度的形状函数计算得到所述被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量；
第一判断单元，用于判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量是否小于预设值，如果是，输出第一判断结果。
8.根据权利要求7所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，其特征在于，所述上位机包括，还包括：
推荐加重方案生成单元，当所述第一判断单元判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量小于预设值时，用于通过模拟仿真的方式对所述被测汽轮机转子进行在线动平衡校正，得到推荐加重位置及所述推荐加重位置对应的加重量。
9.根据权利要求7所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，其特征在于，所述弯曲程度测量装置，包括：
位移传感器、放大器和数据采集器；
所述位移传感器，用于采集所述被测汽轮机转子被测位置处的各个采集点的位移量，将各个采集点的位移量转化为电信号输出,所述位移传感器为电涡流传感器；
所述放大器，用于对所述位移传感器输出的电信号进行放大处理；
所述数据采集器，用于采集放大后的电信号，并将所述电信号转化为所述上位机能够识别的信号后发送给上位机。
10.根据权利要求8所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，其特征在于，当所述第一判断单元判断被测汽轮机转子重心位置处的弯曲量小于预设值后，所述推荐加重方案生成单元，具体用于：
将所述重心位置处的弯曲量与预设的转子弯曲量对应的加重质量数据库进行对比，获取与所述重心位置处的弯曲量对应的推荐加重量；判断所述推荐加重量是否大于预设的最大可加重量，如果否，通过对所述加重质量数据库中的弯曲量及加重质量关系的拟合公式，计算与所述推荐加重量对应的推荐加重位置。
11.根据权利要求8所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，其特征在于，所述上位机还包括：
可行性判断单元，用于获取用户输入的预加重方案，依据所述预加重方案与所述推荐加重方案的比较结果，判断推荐加重方案是否可行，所述预加重方案至少包括预加重位置，所述推荐加重方案至少包括推荐加重位置。
12.根据权利要求7所述的在线动平衡处理转子弯曲故障校正可行性判定系统，其特征在于，所述第一弯曲量计算单元，具体用于由所述各个采集点的位移量中选择最大位移量Smax以及所述最大位移量对应的角度信息Rmax、最小位移量Smin以及所述最小位移量对应的角度信息Rmin，依据公式计算得到被测汽轮机转子在所述被测位置处的弯曲量δc。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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