CN117387950A - 一种识别转子振动原因的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种识别转子振动原因的方法、装置、设备及存储介质。所述方法包括：获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，振动数据包括所述振动影响系数；对识别方程式组求解得到不同转动频率下转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；根据第一贡献量和第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。该方法能够准确识别出汽轮发电机组升速过程中引起转子轴承轴振动的主要原因。
Description
技术领域
本发明实施例涉及汽轮发电机技术领域，尤其涉及一种识别转子振动原因的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
转子轴承轴振动是影响汽轮发电机组安全稳定运行的重要因素，现场实践证明转子质量不平衡是造成轴振动故障的常见因素，造成转子质量不平衡的主要原因包括：转子材质不均匀或转子机械加工不精确、转子叶片不均匀磨损或转子叶片不均匀结垢、汽轮发电机组安装检修过程中的某些操作造成转子质量不平衡。
近年来，随着汽轮发电机组节能需求的提升，机组参数提高、机组动静间隙减小，摩擦及高温下引发的转轴弯曲现象逐渐增多。转子弯曲也会造成轴振动故障。
转子质量不平衡与转子弯曲造成振动时的频谱均以工频为主，且在在波形、轴心轨迹、相位、幅值等方面特征接近，很难根据振动的表象区分引起转子轴振动的原因，这给故障诊断工作及后续的处理带来了困难。
发明内容
本发明提供了一种识别转子振动原因的方法、装置、设备及存储介质，以解决无法识别导致汽轮发电机组升速过程中引起转子轴承轴振动的主要原因的问题。
根据本发明的一方面，提供了一种识别转子振动原因的方法，包括：
获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；
根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；
根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；
对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；
根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
根据本发明的另一方面，提供了一种识别转子振动原因的装置，包括：
获取模块，用于获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；
计算模块，用于根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；
构建模块，用于根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；
求解模块，用于对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；
识别模块，用于根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的识别转子振动原因的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的识别转子振动原因的方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因，解决了无法识别导致汽轮发电机组升速过程中引起转子轴承轴振动的主要原因的问题，取到了准确识别出汽轮发电机组升速过程中引起转子轴承轴振动的主要原因的有益效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种识别转子振动原因的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的轴承轴振动与第一贡献量以及第二贡献量的关系示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种识别转子振动原因的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种识别转子振动原因的装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的一种识别转子振动原因的方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种识别转子振动原因的方法的流程示意图，该方法可适用于识别汽轮发电机组升速过程中引起转子振动的原因的情况，该方法可以由识别转子振动原因的装置来执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在电子设备上，在本实施例中电子设备包括但不限于：计算机设备。
如图1所示，本发明实施例一提供的一种识别转子振动原因的方法，包括如下步骤：
S110、获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况。
本实施例中，选取某个汽轮发电机组作为目标机组，以目标机组启动升速过程作为对象，测量高压转子任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况。
其中，测量方式不作具体限制，测量得到两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况后可以由工作人员输入到电子设备中，以使电子设备获取两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；还可以在测量得到两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况后存储在数据库，由电子设备直接调用，以使电子设备获取两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况。
S120、根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定。
本实施例中，转子不平衡产生的激振力和转子的转动频率的平方成正比，而转子弯曲产生的激振力和转子的转动频率无关，是个定值。不平衡和弯曲故障激发出来的振动特性不一样，可以根据目标机组启动过程中振动随转动频率变化特征将不平衡力对振动的影响和转子弯曲对振动的影响进行区分。
其中，通过在转子上加重，可以计算转子加重前后转子在不同转速下的振动变化量，进而可以根据振动变化量求得振动影响系数。振动变化量可以根据转子加重前在不同转动频率下的振动响应以及转子加重后在不同转动频率下的振动响应计算得到。
其中，对转子进行加重的加重数值可以由两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况确定，此处为现有技术不作赘述。
S130、根据转子在不同振动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数。
其中，振动数据可以包括振动影响系数、转子加重前在不同转动频率下的振动响应、高压转子系统刚度矩阵，转子弯曲量矩阵以及不平衡力向量矩阵。
具体的，识别方程组左侧矩阵由转子加重前在不同转动频率下的振动响应分别与对应转动频率下的振动影响系数的比值构建得到，识别方程组右侧为两个矩阵的乘积，一个矩阵为转动频率的平方构成的矩阵，另一个矩阵为高压转子系统刚度矩阵与转子弯曲量矩阵的乘积和不平衡力向量矩阵构成的矩阵。
S140、对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量。
其中，通过对构建得到的识别方程式组进行求解，可以求得转子弯曲对轴承轴振动的作用力以及转子质量不平衡对轴承振动的作用力。具体的求解过程此处不做赘述。
S150、根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
其中，计算第一贡献量Rr(Ω)和第二贡献量Ru(Ω)之和可以得到承轴振动响应R(Ω)，根据合力和两个方向上分力的关系可以识别出第一贡献量(x方向的分力)和第二贡献量(y方向的分力)占轴承轴振动响应(合力)的比例，如图2所示，图2为本发明实施例一提供的轴承轴振动与第一贡献量以及第二贡献量的关系示意图，图2中，第二贡献量占轴承轴振动的比例小于第一贡献量占轴承轴振动的比例，由此可知，造成轴承轴振动的主要原因是转子弯曲造成的。
本发明实施例一提供的一种识别转子振动原因的方法，首先获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；其次根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；然后根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；之后对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；最终根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。上述方法根据汽轮发电机组启动升速过程中的振动数据和试验得到的振动影响系数构建识别方程组，通过求解识别方程组可以准确识别出汽轮发电机组升速过程中是转子弯曲引起的轴承振动还是转子质量不平衡引起的轴承振动。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种识别转子振动原因的方法的流程示意图，本实施例二在上述各实施例的基础上进行优化。本实施例尚未详尽的内容请参考实施例一。
如图3所示，本发明实施例二提供的一种识别转子振动原因的方法，包括如下步骤：
S210、获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况。
S220、根据所述变化情况确定转子的加重数值。
S230、计算转子加重前在不同转动频率下的第一振动响应。
具体的，根据转子弯曲和转子质量不平衡耦合激励，采用有限元法建立系统动力学方程；将稳态解代入系统动力学方程后得到转子在不同转动频率下的第一振动响应。
进一步的，系统动力学方程如下：
其中，Ω表示转子的转动频率；rx表示轴承x方向上的弯曲量，ry表示轴承y方向上的弯曲量；M1表示转子系统整体质量矩阵，K1表示转子系统整体刚度矩阵，G1表示回转矩阵，cij表示各节点的轴承阻尼，kij表示各节点的刚度阻尼；U1,U2为转轴上各节点水平方向和垂直方向上的位移xi,yi和偏转角组成的向量/>
Q1c,Q2c分别表示不平衡力向量的余弦分量和正弦分量，表达式如下：
mi,ei,θi分别表示转轴上各节点部位质量、偏心距和相位角。
令稳态解为：
U1＝A1cosΩt-B1sinΩt
U2＝A2cosΩt+B2sinΩt
其中，A1,B1分别表示转子质量不平衡响应中的余弦分量幅值和正弦分量幅值，A2,B2分别表示转子弯曲不平衡响应中的余弦分量幅值和正弦分量幅值，Ω表示转子的转动频率，t表示时间。
进一步的，将稳态解代入所述系统动力学方程后得到转子在不同转动频率下的第一振动响应的公式如下：
Y(Ω)＝Η(Ω)·(Ω2U+K1r)
其中，Y(Ω)为转子在不同转动频率下的第一振动响应；表示不平衡力向量矩阵；/>表示转子弯曲量矩阵；/>表示振动系数响应矩阵，/>
S240、计算加重后的转子在不同转动频率下的第二振动响应。
具体的，加重后的转子在不同转动频率下的第二振动响应的表达式为：
Y'(Ω)＝Η(Ω)·[Ω2(U+△U)+K1r]
其中，Y'(Ω)表示转子加重△U后在不同转动频率下的第二振动响应，△U为加重数值。
S250、计算所述第二振动响应和所述第一振动响应的差值得到振动变化量。
S260、根据所述振动变化量求得振动影响系数。
具体的，根据所述振动变化量求得振动影响系数的计算公式如下：
H(Ω)＝[Y'(Ω)-Y(Ω)]/(△U·Ω2)
其中，H(Ω)为振动影响系数，Y'(Ω)-Y(Ω)表示振动变化量。
S270、根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数。
具体的，识别方程组如下：
其中，Ω1，Ω2，......,Ωn表示不同转动频率，K1表示转子系统刚度矩阵，r为转子弯曲量矩阵，U表示不平衡力向量矩阵。
S280、对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量。
其中，可以采用最小二乘法对识别方程式组进行求解，得到不同转动频率下转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量Rr和转子质量不平衡对轴承振动的第二贡献量Ru分别为：
Rr(Ω)＝Η(Ω)·(K1r)
Ru(Ω)＝Η(Ω)·Ω2·U
S290、根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
其中，轴承轴振动响应R为：
R(Ω)＝Rr(Ω)+Ru(Ω)
本发明实施例二提供的一种识别转子振动原因的方法，具体化了根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数的过程。该方法根据汽轮发电机组转子在升速过程中转轴弯曲对转轴振动的贡献量与转子不平衡对转轴振动的贡献量的不同识别出转子转轴振动的主要原因是转轴弯曲还是转子质量不平衡导致的。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种识别转子振动原因的装置的结构示意图，该装置可适用于识别汽轮发电机组升速过程中引起转子振动的原因的情况，其中该装置可由软件和/或硬件实现，并一般集成在电子设备上。
如图4所示，该装置包括：获取模块110、计算模块120、构建模块130、求解模块140以及识别模块150。
获取模块110，用于获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；
计算模块120，用于根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；
构建模块130，用于根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；
求解模块140，用于对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；
识别模块150，用于根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
在本实施例中，该装置首先通过获取模块110获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；其次通过计算模块120根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；然后通过构建模块130根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；之后通过求解模块140对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；最后通过识别模块150根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
本实施例提供了一种识别转子振动原因的装置，能够准确识别出汽轮发电机组升速过程中引起转子轴承轴振动的主要原因。
进一步的，计算模块120包括：
第一计算单元，用于计算转子加重前在不同转动频率下的第一振动响应；
第二计算单元，用于计算加重后的转子在不同转动频率下的第二振动响应；
第三计算单元，用于计算所述第二振动响应和所述第一振动响应的差值得到振动变化量；
第四计算单元，用于根据所述振动变化量求得振动影响系数。
在上述优化的基础上，第一计算子模块包括：根据转子弯曲和转子质量不平衡耦合激励，采用有限元法建立系统动力学方程；将稳态解代入所述系统动力学方程后得到转子在不同转动频率下的第一振动响应。
基于上述技术方案，系统动力学方程如下：
其中，Ω表示转子的转动频率；rx表示轴承x方向上的弯曲量，ry表示轴承y方向上的弯曲量；M1表示转子系统整体质量矩阵，K1表示转子系统整体刚度矩阵，G1表示回转矩阵，cij表示各节点的轴承阻尼，kij表示各节点的刚度阻尼；U1,U2为转轴上各节点水平方向和垂直方向上的位移xi,yi和偏转角组成的向量/>
Q1c,Q2c分别表示不平衡力向量的余弦分量和正弦分量，表达式如下：
mi,ei,θi分别表示转轴上各节点部位质量、偏心距和相位角。
令稳态解为：
U1＝A1cosΩt-B1sinΩt
U2＝A2cosΩt+B2sinΩt
其中，A1,B1分别表示转子质量不平衡响应中的余弦分量幅值和正弦分量幅值，A2,B2分别表示转子弯曲不平衡响应中的余弦分量幅值和正弦分量幅值，Ω表示转子的转动频率，t表示时间。
基于上述技术方案，将稳态解代入所述系统动力学方程后得到转子在不同转动频率下的第一振动响应的公式如下：
Y(Ω)＝Η(Ω)·(Ω2U+K1r)
其中，Y(Ω)为转子在不同转动频率下的第一振动响应；表示不平衡力向量矩阵；/>表示转子弯曲量矩阵；/>表示振动系数响应矩阵，/>
进一步的，所述加重后的转子在不同转动频率下的第二振动响应的表达式为：
Y'(Ω)＝Η(Ω)·[Ω2(U+△U)+K1r]
其中，Y'(Ω)表示转子加重△U后在不同转动频率下的第二振动响应，△U为加重数值。
进一步的，所述根据所述振动变化量求得振动影响系数的计算公式如下：
H(Ω)＝[Y'(Ω)-Y(Ω)]/(△U·Ω2)
其中，H(Ω)为振动影响系数。
进一步的，识别方程组如下：
其中，Ω1，Ω2，......,Ωn表示不同转动频率。
上述识别转子振动原因的装置可执行本发明任意实施例所提供的识别转子振动原因的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如识别转子振动原因的方法。
在一些实施例中，识别转子振动原因的方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的识别转子振动原因的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行识别转子振动原因的方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (12)
1.一种识别转子振动原因的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；
根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；
根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；
对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；
根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，包括：
计算转子加重前在不同转动频率下的第一振动响应；
计算加重后的转子在不同转动频率下的第二振动响应；
计算所述第二振动响应和所述第一振动响应的差值得到振动变化量；
根据所述振动变化量求得振动影响系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算转子加重前在不同转动频率下的第一振动响应，包括：
根据转子弯曲和转子质量不平衡耦合激励，采用有限元法建立系统动力学方程；
将稳态解代入所述系统动力学方程后得到转子在不同转动频率下的第一振动响应。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述系统动力学方程如下：
其中，Ω表示转子的转动频率；rx表示轴承x方向上的弯曲量，ry表示轴承y方向上的弯曲量；M1表示转子系统整体质量矩阵，K1表示转子系统整体刚度矩阵，G1表示回转矩阵，cij表示各节点的轴承阻尼，kij表示各节点的刚度阻尼；U1,U2为转轴上各节点水平方向和垂直方向上的位移xi,yi和偏转角组成的向量/>
Q1c,Q2c分别表示不平衡力向量的余弦分量和正弦分量，表达式如下：
mi,ei,θi分别表示转轴上各节点部位质量、偏心距和相位角。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，令稳态解为：
U1＝A1cosΩt-B1sinΩt
U2＝A2cosΩt+B2sinΩt
其中，A1,B1分别表示转子质量不平衡响应中的余弦分量幅值和正弦分量幅值，A2,B2分别表示转子弯曲不平衡响应中的余弦分量幅值和正弦分量幅值，Ω表示转子的转动频率，t表示时间。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将稳态解代入所述系统动力学方程后得到转子在不同转动频率下的第一振动响应的公式如下：
Y(Ω)＝Η(Ω)·(Ω2U+K1r)
其中，Y(Ω)为转子在不同转动频率下的第一振动响应；表示不平衡力向量矩阵；/>表示转子弯曲量矩阵；/>表示振动系数响应矩阵，/>
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述加重后的转子在不同转动频率下的第二振动响应的表达式为：
Y'(Ω)＝Η(Ω)·[Ω2(U+△U)+K1r]
其中，Y'(Ω)表示转子加重△U后在不同转动频率下的第二振动响应，△U为加重数值。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述振动变化量求得振动影响系数的计算公式如下：
H(Ω)＝[Y'(Ω)-Y(Ω)]/(△U·Ω2)
其中，H(Ω)为振动影响系数。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述识别方程组如下：
其中，Ω1，Ω2，......,Ωn表示不同转动频率。
10.一种识别转子振动原因的装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取在目标机组启动升速过程中，转子上任意两个轴承轴振动工频幅值及相位随转速的变化情况；
计算模块，用于根据转子加重前后在不同转动频率下的振动变化量求得振动影响系数，所述加重后的转子的加重数值根据所述变化情况确定；
构建模块，用于根据转子在不同转动频率下的振动数据构建识别方程组，所述振动数据包括所述振动影响系数；
求解模块，用于对所述识别方程式组求解，得到不同转动频率下，转子弯曲对轴承轴振动的第一贡献量和转子质量不平衡对轴承轴振动的第二贡献量；
识别模块，用于根据所述第一贡献量和所述第二贡献量占轴承轴振动响应的比例识别出转子振动原因。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；
以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-9中任一项所述的识别转子振动原因的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的识别转子振动原因的方法。
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