[发明专利]汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识方法

说明书

技术领域

本发明属于旋转机械振动状态监测与故障诊断技术领域，尤其涉及一种汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识方法。

背景技术

在汽轮发电机组运行中，除转子发生振动外，有时由于轴承的刚度不足，也会出现异常振动的情况。在转子激振力不大的情况下，发生很大的轴承座结构振动，这种现象是由于轴承座的动刚度偏弱造成的。如果轴承座振动大于轴振动，则说明轴承座异常，可能存在轴承座刚度不足的问题。

轴承座刚度不足，往往导致在较小的轴振动情况下产生较大的轴承座振动。引起轴承座刚度不足的主要原因包括：轴承座本身结构刚性较差；轴承座与台板、台板与基础之间的连接松动；二次灌浆不好；或基础、轴承座、与轴承座连接的汽缸、发电机和励磁机定子或管道存在共振。

汽轮发电机组轴承座刚度不足辨识工作，需要由具有一定现场振动故障诊断经验的专家通过观察分析振动数据来完成，客观性较差，对专家的主观性依赖程度较高，并且无法做到机组轴承座刚度辨识实时自动在线监测、分析及判别。因此，提出一种汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识方法就显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识方法，对机组轴系转子和轴承座进行实时自动在线监测、分析和判断，从而提高汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识效率和准确性。

技术方案是，一种汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

步骤1：设定时长T和步进长度t；

步骤2：实时采集汽轮发电机组转子一侧轴承座振动数据以及同侧转子的轴相对振动数据、转子的转速信号和键相信号；

步骤3：利用快速傅立叶频谱分析方法，实时同步计算并存储轴相对振动工频振动幅值A^SV和轴承座振动工频振动幅值A^PV；

步骤4：判断是否达到设定时长T，如果是，则执行步骤5；否则，增加一个步进长度t，返回步骤2；

步骤5：按照存储时间的先后顺序，分别将存储的轴相对振动工频振动幅值A^SV和轴承座振动工频振动幅值A^PV排成轴相对振动工频振动幅值序列和轴承座振动工频振动幅值序列其中，

步骤6：分别计算轴相对振动工频振动幅值序列的熵E^ASV，轴承座振动工频振动幅值序列的熵E^APV和轴承座工频振动幅值序列稳态参数ε^APV；

步骤7：如果轴承座振动工频振动幅值序列的熵E^APV大于轴相对振动工频振动幅值序列的熵E^ASV，并且轴承座工频振动幅值序列稳态参数ε^APV的绝对值小于设定值，则判定轴承座刚度不足。

所述计算轴相对振动工频振动幅值序列的熵E^ASV采用公式式中，当时，

所述计算轴承座振动工频振动幅值序列的熵E^APV采用公式式中，当时，

所述计算轴承座工频振动幅值序列稳态参数ε^APV采用公式ε^APV＝(S^APV+0.5-μ_A)/σ_A；式中，S^APV是轴承座振动工频振动幅值序列的逆序数；μ_A是轴承座振动工频振动幅值序列的逆序数理论均值，μ_A＝m(m-1)/4；σ_A是轴承座振动工频振动幅值序列的逆序数理论标准偏差，其中，m是轴承座振动工频振动幅值序列的个数，

所述设定值为N_1-α/2(0，1)，其中α/2＝2.5％。

本发明利用机组运行中转子的轴相对振动数据，计算分析判断得到轴承座刚度诊断结论，实现了轴承座刚度自动实时在线监测、分析和判别，提高了汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识效率和准确性。

附图说明

图1是汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识方法流程图；

图2是汽轮发电机组轴承座刚度实时辨识过程示意图；

图3是低压转子A侧轴相对振动工频振动幅值数据图；

图4是低压转子A侧轴承座振动工频振动幅值数据图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。