CN110907095A - 燃气发生器转子振动超限解决方法 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种燃气发生器转子振动超限解决方法，属于装配技术领域，该方法包括：确定振动超限的燃气发生器转子；试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量；以所述初始不平衡量为半径绘制初始圆；在所述初始圆上绘制多个配重圆；根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量；将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置。通过本公开的方案，在原燃气发生器配重法兰面或其他截面位置，根据非拆卸试验的方式确定不平衡点位置和所需不平衡块的质量，重新添加相应质量的配种块，无需对整体燃气发生器转子进行拆解，既可以解决已存在的燃气发生器振动超限问题。
Description
技术领域
本公开涉及装配技术领域，尤其涉及一种燃气发生器转子振动超限解决方法。
背景技术
燃气轮机所集成的设计、制造和维护技术一直代表着是工业发展的顶尖技术。燃气发生器作为燃气轮机的一部分，具有完整的设计和制造体系，但由于其结构精密，在维护维修方面要求较高，往往会对运行过程中产生的问题提出高昂的解决方法和要求。其中之一就是振动超限问题。
在针对振动超限问题的解决方案中，大多数都是通过监测振动参数以在振动超限时转换功率使振动降低，或通过振动参数变化趋势预测振动超限可能发生的情况，并及时调整运行工况以避免振动问题或提前停机检修。一旦真正发生了振动超限问题，公开有效的解决方法有限，往往需要完全拆除转子部件，并重新装配来进行振动超限问题的解决。但由于燃气发生器装配工艺复杂，这种解决方法往往要花费大量的时间和经济成本，并且也不能百分百保证能完全解决振动超限的问题
可见，现有的燃气发生器转子振动超限解决方案存在需要重复拆装试验导致工作量较大的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种燃气发生器转子振动超限解决方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。
本公开实施例提供了一种燃气发生器转子振动超限解决方法，包括：
确定振动超限的燃气发生器转子；
试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量；
以所述初始不平衡量为半径绘制初始圆；
在所述初始圆上绘制多个配重圆；
根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量；
将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述在所述初始圆上绘制多个配重圆的步骤，包括：
在所述初始圆上均匀选取多个安装位置；
以所述燃气发生器转子在每个安装位置的振动量为半径，在所述安装位置绘制配重圆。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述在所述初始圆上均匀选取N个安装位置的步骤，包括：
在所述初始圆上确定第一安装位置；
在所述初始圆上所述第一安装位置的两侧分别确定第二安装位置和第三安装位置，所述第二安装位置和所述第三安装位置均与所述第一安装位置间隔120°。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述以所述燃气发生器转子在每个安装位置的振动量为半径，在所述安装位置绘制配重圆的步骤，包括：
在所述燃气发生器转子上对应每个所述安装位置安装对应的初始配重块；
启动所述燃气发生器进行振动测试，获取每个安装位置对应的最大稳态振动值；
以每个所述安装位置为圆心，以所述安装位置对应的最大稳态振动值为半径，绘制对应的配重圆。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述在所述燃气发生器转子上对应每个所述安装位置安装对应的初始配重块的步骤之前，所述方法还包括：
选择所述燃气发生器转子的一个配重块，作为三个所述安装位置对应的初始配重块。
选择所述燃气发生器转子的一个配重块。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量的步骤之前，所述方法还包括：
若三个所述配重圆不相交，则等比例放大所述配重圆的半径，直至三个所述配重圆相交形成一个共同区域。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量的步骤，包括：
确定三个所述配重圆相交形成的共同区域的中心点；
连接所述共同区域的中心点与初始圆的圆心形成第一线段；
延长所述第一线段，使得所述第一线段与所述初始圆相交于目标点，作为所述燃气发生器转子的不平衡点位置；
根据所述第一线段的长度、所述初始圆的半径和所述初始配重块的配重质量，计算所需配重块的目标质量。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述根据所述第一线段的长度、所述初始圆的半径和所述初始配重块的配重质量，计算所需配重块的目标质量的步骤，包括：
根据公式
计算所需配重块的目标质量；其中，
S0为所述初始圆的半径，W0为所述初始配重块的配重质量，S'为所述第一线段的长度。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置的步骤之后，所述方法还包括：
连接所述初始圆的圆心和所述第一安装位置形成第二线段；
测量所述第一线段与所述第二线段之间的夹角；
根据所述第一线段的长度和所述夹角验证所述燃气发送器转子的动平衡效果是否达到预设状态。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量的步骤，包括：
启动所述燃气发生器进行振动测试，获得最大稳态振动值，作为所述初始不平衡量。
本公开实施例提供一种燃气发生器转子振动超限解决方案，包括：确定振动超限的燃气发生器转子；试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量；以所述初始不平衡量为半径绘制初始圆；在所述初始圆上绘制多个配重圆；根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量；将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置。通过本公开的方案，在原燃气发生器配重法兰面或其他截面位置，根据非拆卸试验的方式确定不平衡点位置和所需不平衡块的质量，重新添加相应质量的配种块，无需对整体燃气发生器转子进行拆解，既可以解决已存在的燃气发生器振动超限问题。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本公开实施例提供的一种燃气发生器转子振动超限解决方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的燃气发生器转子振动超限解决方法的绘图示意图；
图3为本公开实施例提供的另一种燃气发生器转子振动超限解决方法的部分流程示意图；
图4为本公开实施例提供的另一种燃气发生器转子振动超限解决方法的部分流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
参见图1，为本发明实施例提供的一种燃气发生器转子振动超限解决方法。如图1所示，所述方法主要包括：
S101，确定振动超限的燃气发生器转子；
本公开实施例提供的方法是通过动平衡试验找出不平衡点位置和质量并结合作图法解决振动超限问题。
S102，试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量；
可选的，所述试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量的步骤，包括：
启动所述燃气发生器进行振动测试，获得最大稳态振动值，作为所述初始不平衡量。
S103，以所述初始不平衡量为半径绘制初始圆；
如图2所示，以试验测量得到的燃气发生器转子最初的不平衡量为半径在图纸上绘制初始圆。
S104，在所述初始圆上绘制多个配重圆；
具体实施时，所述在所述初始圆上绘制多个配重圆的步骤，包括：
在所述初始圆上均匀选取多个安装位置；
以所述燃气发生器转子在每个安装位置的振动量为半径，在所述安装位置绘制配重圆。
可选的，如图2所示，所述在所述初始圆上均匀选取N个安装位置的步骤，包括：
在所述初始圆上确定第一安装位置；
在所述初始圆上所述第一安装位置的两侧分别确定第二安装位置和第三安装位置，所述第二安装位置和所述第三安装位置均与所述第一安装位置间隔120°。
在初始圆周上均匀分120°取三点，作为后续3次配重块的安装位置。然后以配重块在该三个不同位置的振动量为半径，在初始圆周上画出3个配重圆。
S105，根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量；
根据初始圆和3个配重圆的圆心、直径及相交点找出不平衡点的位置及所需配重块的目标质量。
S106，将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置。
这样，通过不拆卸转子的方式即可确定不平衡点位置，及所需配重块的目标质量，再针对性小范围拆装配重块，即可实现在燃气发生器转子组装状态下解决不平衡问题，进而消除振动超限问题。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，如图3所示，所述以所述燃气发生器转子在每个安装位置的振动量为半径，在所述安装位置绘制配重圆的步骤，可以包括：
S301，在所述燃气发生器转子上对应每个所述安装位置安装对应的初始配重块；
S302，启动所述燃气发生器进行振动测试，获取每个安装位置对应的最大稳态振动值；
S303，以每个所述安装位置为圆心，以所述安装位置对应的最大稳态振动值为半径，绘制对应的配重圆。
可选的，所述在所述燃气发生器转子上对应每个所述安装位置安装对应的初始配重块的步骤之前，所述方法还包括：
选择所述燃气发生器转子的一个配重块，作为三个所述安装位置对应的初始配重块。
如图2所示，初始圆及配重圆绘制过程包括如下步骤：
1.任选一点为圆心O，以初始不平衡量S0为半径，画出初始圆；
2.在初始圆圆周上选取3点，并选择初始配重块，配重质量为W0；
3.选取其中一个点1作为第一安装位置，并按照该第一安装位置在转子上安装初始配重块，启动燃气发生器进行振动测试，得到最大稳态振动值为S1，以第一安装位置为圆心，S1为半径画出第一个配重圆；
4.按照步骤3中相同方法，选取点2并通过测试测出S2，并以点2为圆心，S2为半径画出第二个配重圆；
5.按照步骤3中相同方法，选取点3并通过测试测出S3，并以点3为圆心，S3为半径画出第三个配重圆，上述3点推荐以间隔120°为安装位置间隔。
考虑到配重圆不相交的情况，所述根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量的步骤之前，所述方法还可以包括：
若三个所述配重圆不相交，则等比例放大所述配重圆的半径，直至三个所述配重圆相交形成一个共同区域。
在上述实施方式的基础上，如图4所示，所述根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量的步骤，可以包括：
S401，确定三个所述配重圆相交形成的共同区域的中心点；
S402，连接所述共同区域的中心点与初始圆的圆心形成第一线段；
S403，延长所述第一线段，使得所述第一线段与所述初始圆相交于目标点，作为所述燃气发生器转子的不平衡点位置；
如图2所示，三个配重圆相交形成共同区域，则选取共同区域的中心M点，连接OM，延长至初始圆上的目标点N，则N点为燃气发生器转子需要补充配重块的不平衡点位置。
S404，根据所述第一线段的长度、所述初始圆的半径和所述初始配重块的配重质量，计算所需配重块的目标质量。
具体的，所述根据所述第一线段的长度、所述初始圆的半径和所述初始配重块的配重质量，计算所需配重块的目标质量的步骤，包括：
根据公式
计算所需配重块的目标质量；其中，
S0为所述初始圆的半径，W0为所述初始配重块的配重质量，S'为所述第一线段的长度。
此外，根据本公开实施例的另一种具体实现方式，所述将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置的步骤之后，所述方法还包括：
连接所述初始圆的圆心和所述第一安装位置形成第二线段；
测量所述第一线段与所述第二线段之间的夹角；
根据所述第一线段的长度和所述夹角验证所述燃气发送器转子的动平衡效果是否达到预设状态。
测出OM长度S＇和与O1之间的角度θ，根据s’和θ安装配重块，进行燃气轮机振动测试验证动平衡效果，可以适当调整配重块质量以达到最佳状态。
上述本公开实施例中的燃气发生器转子振动超限解决方案，包括：确定振动超限的燃气发生器转子；试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量；以所述初始不平衡量为半径绘制初始圆；在所述初始圆上绘制多个配重圆；根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量；将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置。通过本公开的方案，在原燃气发生器配重法兰面或其他截面位置，根据非拆卸试验的方式确定不平衡点位置和所需不平衡块的质量，重新添加相应质量的配种块，无需对整体燃气发生器转子进行拆解，既可以解决已存在的燃气发生器振动超限问题。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种燃气发生器转子振动超限解决方法，其特征在于，包括：
确定振动超限的燃气发生器转子；
试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量；
以所述初始不平衡量为半径绘制初始圆；
在所述初始圆上绘制多个配重圆；
根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量；
将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述初始圆上绘制多个配重圆的步骤，包括：
在所述初始圆上均匀选取多个安装位置；
以所述燃气发生器转子在每个安装位置的振动量为半径，在所述安装位置绘制配重圆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述初始圆上均匀选取N个安装位置的步骤，包括：
在所述初始圆上确定第一安装位置；
在所述初始圆上所述第一安装位置的两侧分别确定第二安装位置和第三安装位置，所述第二安装位置和所述第三安装位置均与所述第一安装位置间隔120°。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述以所述燃气发生器转子在每个安装位置的振动量为半径，在所述安装位置绘制配重圆的步骤，包括：
在所述燃气发生器转子上对应每个所述安装位置安装对应的初始配重块；
启动所述燃气发生器进行振动测试，获取每个安装位置对应的最大稳态振动值；
以每个所述安装位置为圆心，以所述安装位置对应的最大稳态振动值为半径，绘制对应的配重圆。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述燃气发生器转子上对应每个所述安装位置安装对应的初始配重块的步骤之前，所述方法还包括：
选择所述燃气发生器转子的一个配重块，作为三个所述安装位置对应的初始配重块。
选择所述燃气发生器转子的一个配重块。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量的步骤之前，所述方法还包括：
若三个所述配重圆不相交，则等比例放大所述配重圆的半径，直至三个所述配重圆相交形成一个共同区域。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始圆和所述配重圆确定所述燃气发生器转子上的不平衡点位置和所需配重块的目标质量的步骤，包括：
确定三个所述配重圆相交形成的共同区域的中心点；
连接所述共同区域的中心点与初始圆的圆心形成第一线段；
延长所述第一线段，使得所述第一线段与所述初始圆相交于目标点，作为所述燃气发生器转子的不平衡点位置；
根据所述第一线段的长度、所述初始圆的半径和所述初始配重块的配重质量，计算所需配重块的目标质量。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一线段的长度、所述初始圆的半径和所述初始配重块的配重质量，计算所需配重块的目标质量的步骤，包括：
根据公式
计算所需配重块的目标质量；其中，
S0为所述初始圆的半径，W0为所述初始配重块的配重质量，S'为所述第一线段的长度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将目标质量的配重块安装在所述燃气发生器转子上的所述不平衡点位置的步骤之后，所述方法还包括：
连接所述初始圆的圆心和所述第一安装位置形成第二线段；
测量所述第一线段与所述第二线段之间的夹角；
根据所述第一线段的长度和所述夹角验证所述燃气发送器转子的动平衡效果是否达到预设状态。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述试验测量所述燃气发生器转子的初始不平衡量的步骤，包括：
启动所述燃气发生器进行振动测试，获得最大稳态振动值，作为所述初始不平衡量。
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| CN113092123A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-09 | 中国航发南方工业有限公司 | 燃气发生器转子的装配方法 |
| CN113092123B (zh) * | 2021-03-25 | 2024-01-23 | 中国航发南方工业有限公司 | 燃气发生器转子的装配方法 |
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