[发明专利]一种转轴振动监测方法及装置

说明书

本发明公开了一种转轴振动监测方法，包括以下步骤：步骤S1，在轴承上X、Y两个方向各设置一监测单元；步骤S2，所述监测单元感应转轴的振动并输出电压信号；步骤S3，将所述电压信号转换为位移信号；步骤S4，根据所述位移信号计算所述转轴在其圆周方向任意角度的振幅；步骤S5，从所述转轴在其圆周方向任意角度的振幅中提取振幅的极值及对应的角度。该监测方法能反映转轴的整体振动情况，为转轴的振动监测、分析和故障诊断提供更准确、可靠地依据。另外，本发明还提供一种转轴振动监测装置。

技术领域

本发明涉及旋转机械振动监测技术领域，具体涉及一种转轴振动的极值测量方法及装置。

背景技术

大型旋转机械，如汽轮发电机组、水轮发电机组和烟气轮机组等，普遍使用滑动轴承支撑转轴，并通过振动监测保护系统(TSI)监测转轴对轴承的相对振动。

振动监测保护系统包括两个涡流传感器，分别用于测量两个通道的振动。振动监测保护系统通常根据通道的振幅设置报警逻辑，如设置为“或”逻辑，则当两个通道之一的振幅超过预设的危险值时跳机；如设置为“与”逻辑，则当两个通道的振幅均超过预设的危险值时跳机。然而，由于涡流传感器只能反映测量位置的振动情况，但不同机组的结构、运行参数以及轴承油膜刚度在圆周方向上各向异性等方面的影响，导致两个方向的振动通常存在一定的差异，如一个方向振动较大，另一个方向振动较小，这给振动监测保护系统的报警和异常判断带来一定困难。

虽然在《GBT 11348.1-1999旋转机械转轴径向振动的测量和评定-第1部分-总则》中给出了计算测量平面内最大振动位移的峰峰值Sp-pmax的几种算法，但这些算法误差较大，有时高达40％，导致这种根据最大方向的振动判断失去实际意义，仍然无法了解转轴圆周方向其他角度的振动。

由上可知，目前的振动监测保护系统只能检测传感器安装位置的振动情况，不能了解同一转轴圆周方向其它角度的振动，因此不能准确地把握转轴的整体振动情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转轴振动的极值测量方法、装置及旋转机械，用以解决现有无法把握转轴整体振动情况的问题。

为实现上述目的，本发明转轴振动的极值测量方法。具体地，该方法包括如下步骤：

步骤S1，在轴承上X、Y两个方向各设置一监测单元；

步骤S2，所述监测单元感应转轴的振动并输出电压信号；

步骤S3，将所述电压信号转换为位移信号；

步骤S4，根据所述位移信号计算所述转轴在其圆周方向任意角度的振幅；

步骤S5，从所述转轴在其圆周方向任意角度的振幅中提取所述转轴的振幅极值及对应的角度。

其中，在所述步骤S1中，所述监测单元为涡流传感器，X、Y两个方向均垂直于所述轴承的中心线，且X、Y两个方向的夹角为0～180之间的任意角度。

优选地，在所述步骤S2中，所述涡流传感器在所述转轴转动过程中整周期采样，而且连续采样多个整周期。

优选地，在所述步骤S4中，所述转轴在其圆周方向的任意角度的振幅Sppθ通过以下方式得到：

Sppθ＝max(Sk)-min(Sk)

其中，Sppθ为在所述转轴圆周方向θ角度上所述轴承的振幅；

Sk为振动曲线上某点(Sx[k]，Sy[k])在所述转轴圆周方向θ角度所在直线上的距离；

max(Sk)为在振动曲线上某点(Sx[k]，Sy[k])在所述转轴圆周方向θ角度所在直线上的最大距离；