CN112611564A - 一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法及装置，其中，该方法包括：步骤1，采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；步骤2，根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；步骤3，根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。本发明利用算法，定量定性的判断汽轮机支撑轴承刚度的异常情况，可以有效的完善专业人员的判断手段，同时可以将算法移植到振动仪表中，实现仪表的自动化诊断。

Description

一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法及装置
技术领域
本发明属于旋转设备振动故障诊断技术领域，尤其涉及一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法及装置。
背景技术
火力发电站由于环保以及稳定性的要求，汽轮机作为重要的设备，其能否安全稳定运行将直接关系到机组是否能够安全稳定运行，而汽轮机振动作为稳定运行的重要指标，直接决定着机组是否能够安全稳定运行，汽轮机的轴承刚度直接决定轴系的振动情况，如果出现支撑刚度下降，引起轴系出现局部结构性共振问题，对汽轮机将造成毁灭性的损伤。
传统的判断方法通过测量轴承外壳的振动进行判断，判断完全依据经验容易造成判断错误，同时无法对轴承支撑刚度进行状态的判断。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法及装置，通过采集汽轮机各轴承的振动数据，依据振动数据中的临界转速、对应的振动数据，利用计算模型，得出支撑结构的共振放大因子，用以完成自动化的支撑轴承刚度判断。
本发明提供了一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法，包括：
步骤1，采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；
步骤2，根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；
步骤3，根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。
进一步地，步骤2中所述共振放大因子的计算公式如下：
Q＝Wcr/(W1-W2)；
式中，Q为共振放大因子；Wcr为临界转速位置；W2与W1为0.707Acr对应位置的转速；Acr为振幅。
进一步地，步骤3中所述汽轮机支撑轴承刚度判断方法包括：
若Q≤4表示系统阻尼很大，判断支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常情况；
若4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断支撑轴承刚度较高，轴承刚度处于正产状态；
若8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现轴承刚度异常情况；
若Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
本发明还提供了一种汽轮机支撑轴承刚度判别装置，包括：
采集模块，用于采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；
计算模块，用于根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；
判断模块，用于根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。
进一步地，该装置还包括：
显示模块，用于显示支持轴承刚度的判断结果。
进一步地，所述计算模块通过下式计算共振放大因子：
Q＝Wcr/(W1-W2)；
式中，Q为共振放大因子；Wcr为临界转速位置；W2与W1为0.707Acr对应位置的转速；Acr为振幅。
进一步地，所述判断模块通过下述方法进行汽轮机支撑轴承刚度判断：
若Q≤4表示系统阻尼很大，判断支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常情况；
若4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断支撑轴承刚度较高，轴承刚度处于正产状态；
若8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现支撑轴承刚度异常情况；
若Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
借由上述方案，通过汽轮机支撑轴承刚度判别方法及装置，利用算法，定量定性的判断汽轮机支撑轴承刚度的异常情况，可以有效的完善专业人员的判断手段，同时可以将算法移植到振动仪表中，实现仪表的自动化诊断。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1是本发明汽轮机支撑轴承刚度判别方法的流程图；
图2是本发明一实施例中共振放大因子的计算示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但是不用来限制本发明的范围。
参图1所示，本实施例提供了一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法，包括：
步骤S1，采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；
步骤S2，根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；
步骤S3，根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。
通过该汽轮机支撑轴承刚度判别方法，可使得汽轮机在不进行的检修的情况下，调取对应的临界转速以及相关的振动数据对汽轮机的支撑轴承刚度进行计算，进而判断支撑刚度是否存在异常，从而形成一种可直观判断的计算方法，通过数据计算，得到量化的判断标准，实现定量定性的判断。
在本实施例中，步骤S2中所述共振放大因子的计算公式如下：
Q＝Wcr/(W1-W2)；
式中，Q为共振放大因子；Wcr为临界转速位置；W2与W1为0.707Acr对应位置的转速；Acr为振幅。
在本实施例中，步骤S3中所述汽轮机支撑轴承刚度判断方法包括：
若Q≤4表示系统阻尼很大，判断支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常情况；
若4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断支撑轴承刚度较高，轴承刚度处于正产状态；
若8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现轴承刚度异常情况；
若Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
参图2所示，在一实施例中，通过下述过程完成共振放大因子计算及支撑轴承刚度判别。
1、调取机组的启动振动监测曲线，判断得到临界转速位置Wcr,振幅Acr。
2、通过计算得到0.707Acr对应位置的转速W2与W1。
3、计算共振放大因子Q＝Wcr/(W1-W2)
4、Q≤4表示系统阻尼很大，判断为支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常；
4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断为支撑轴承刚度较高，系统刚度处于正产状态；
8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断为支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现系统刚度异常；
Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
本实施例还提供了一种汽轮机支撑轴承刚度判别装置，包括：
采集模块，用于采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；
计算模块，用于根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；
判断模块，用于根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。
在本实施例中，该装置还包括：
显示模块，用于显示支持轴承刚度的判断结果。
在本实施例中，所述计算模块通过下式计算共振放大因子：
Q＝Wcr/(W1-W2)；
式中，Q为共振放大因子；Wcr为临界转速位置；W2与W1为0.707Acr对应位置的转速；Acr为振幅。
在本实施例中，所述判断模块通过下述方法进行汽轮机支撑轴承刚度判断：
若Q≤4表示系统阻尼很大，判断支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常情况；
若4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断支撑轴承刚度较高，轴承刚度处于正产状态；
若8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现支撑轴承刚度异常情况；
若Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
通过将上述计算模块及判断模块安装到振动测量仪表中，可构成上述汽轮机支撑轴承刚度判别装置，实现支撑轴承刚度自动化判断。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种汽轮机支撑轴承刚度判别方法，其特征在于，包括：
步骤1，采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；
步骤2，根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；
步骤3，根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。
2.根据权利要求1所述的汽轮机支撑轴承刚度判别方法，其特征在于，步骤2中所述共振放大因子的计算公式如下：
Q＝Wcr/(W1-W2)；
式中，Q为共振放大因子；Wcr为临界转速位置；W2与W1为0.707Acr对应位置的转速；Acr为振幅。
3.根据权利要求2所述的汽轮机支撑轴承刚度判别方法，其特征在于，步骤3中所述汽轮机支撑轴承刚度判断方法包括：
若Q≤4表示系统阻尼很大，判断支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常情况；
若4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断支撑轴承刚度较高，轴承刚度处于正产状态；
若8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现轴承刚度异常情况；
若Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
4.一种汽轮机支撑轴承刚度判别装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集汽轮机各轴承的振动数据；所述振动数据包括临界转速数据；
计算模块，用于根据临界转速与汽轮机升速过程中的振动数据，计算得出汽轮机轴系的共振放大因子；
判断模块，用于根据得出的共振放大因子，进行汽轮机支撑轴承刚度判断，得出判断结果。
5.根据权利要求4所述的汽轮机支撑轴承刚度判别装置，其特征在于，还包括：
显示模块，用于显示支持轴承刚度的判断结果。
6.根据权利要求4所述的汽轮机支撑轴承刚度判别装置，其特征在于，所述计算模块通过下式计算共振放大因子：
Q＝Wcr/(W1-W2)；
式中，Q为共振放大因子；Wcr为临界转速位置；W2与W1为0.707Acr对应位置的转速；Acr为振幅。
7.根据权利要求6所述的汽轮机支撑轴承刚度判别装置，其特征在于，所述判断模块通过下述方法进行汽轮机支撑轴承刚度判断：
若Q≤4表示系统阻尼很大，判断支撑轴承刚度很高，很难出现刚度异常情况；
若4＜Q＜8表示系统阻尼较大，判断支撑轴承刚度较高，轴承刚度处于正产状态；
若8≤Q＜15表示系统阻尼处于边缘状态，判断支撑轴承刚度处于临界状态，受到转子大幅波动时，将出现支撑轴承刚度异常情况；
若Q≥15表示系统阻尼不够，支撑轴承刚度异常。
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