[发明专利]由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法

权利要求书

1.一种由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴汽轮发电机组中各转轴顺次对接形成一个整体轴，构成待分析轴系，测量各轴承轴颈的扬度；

⑵建立待分析轴系的轴系力学分析模型，输入轴系模型参数，以整体轴位于各轴承处为截断部位，形成若干待分析轴段；

⑶建立待分析轴段左、右两端的轴承状态参数关系分析模型，求出位于该待分析轴段左端轴承的承载；

⑷将由步骤⑶得到的轴承的承载作为集中质量，求出位于该待分析轴段右端的轴承左端截面所承受的剪力和弯矩；

⑸求出第1个轴承的承载；

⑹将求出的轴承承载作为集中质量，顺次计算后一个轴承左端截面的剪力和弯矩，求出该轴承的承载；

⑺重复步骤⑹，直至求出N-1个轴承的承载；

⑻计算得出第N个轴承的承载。

2.根据权利要求1所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：在所述步骤⑴中，采用高精度合像水平仪测量各轴承轴颈的扬度，记为θ₁,θ₂，...,θ_N。

3.根据权利要求2所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：在所述步骤⑵中，所述轴系模型参数包括节点编号、轴段外径、内径、段长及集中质量。

4.根据权利要求3所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：各轴承截面所承受的剪力和弯矩分别为Q_i,M_i,i＝1,2...,N；轴承左右两端的剪力和弯矩分别用上标L和R表示；

在所述步骤⑶中，建立所述待分析轴段左、右两端轴承状态参数关系分析模 型包括如下步骤：

①在待分析轴段的变截面和集中质量点处设置分析节点，均布质量轴左、右两端状态参数之间的关系式为：

式中：L为轴长度；q为轴单位长度均布质量；上标L和R分别代表左端和右端；E为轴材料弹性模量；I为轴截面惯性矩；y为位移；θ为转角；Q为剪力；M为弯矩；

②集中质量两端状态参数之间的关系式为：

式中：P为集中质量；

③通过矩阵的递推相乘，求出待分析轴段内左、右两端状态参数之间的关系式为：

。

5.根据权利要求4所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：在所述步骤⑶中，所述位于该待分析轴段左端的轴承为第i-1个轴承，求出第i-1个轴承的承载包括如下步骤： 

①对于第i-1个轴承而言，其满足以下公式：

式中：F_i-1为第i-1个轴承的载荷；

②将公式（4）代入公式（3）中，得到：

A₂₁＝0,A₂₂＝1，得到：

得到：。

6.根据权利要求5所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：在所述步骤⑷中，所述位于待分析轴段右端的轴承为第i个轴承，将所求出的前i-1个轴承载荷均看作集中质量，求出第i个轴承左端截面所承受的剪力和弯矩为：

式中：q_i,1_i为等截面轴段i的均布质量和长度；L_1i为等截面轴段i右端到第i个轴承的距离；m_i,L_2i为集中质量及集中质量到第i个轴承的距离。

7.根据权利要求6所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：在所述步骤⑸中，对于第1个待分析轴段，其 由力和力矩平衡方程求出，已知θ₁,θ₂, 后，将θ₁,θ₂, 代入公式（7），得到第1个轴承的承载。 

8.根据权利要求7所述的由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于：在所述步骤⑻中，第N个轴承的承载由整体轴总重求得：

式中：Weight为整体轴总重量。