[发明专利]评价汽轮发电机隔振基础静位移和变形的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮发电机弹簧隔振基础的设计，具体来说，特别是涉及一种评价汽轮 发电机隔振基础静位移和变形的设备和方法。

背景技术

汽轮发电机隔振基础是为汽轮发电机服务的，汽轮发电机厂家通常要求该隔振基础具备 三个方面的性能：一、隔振基础的动力响应在允许的范围内；二、隔振基础应有足够的强度 来应付地震、短路等特殊情况；三、隔振基础应有足够的刚度，以避免发生过大的位移和变 形。之所以会有对基础刚度的要求，是因为基础在轴系找中完成后发生的变形将会对轴承座 的油膜、转子的动力特性、轴承点的荷载分布和转子运行的净空等产生不利影响，严重时将 直接影响转子的动力表现，使得厂家关于转子平衡品质等级的划定有可能无法得到保证。因 此，设计者必须将基础的静位移和变形控制在机器制造厂商规定的范围内，才能保证机组的 正常运行。这一点对于弹簧隔振基础而言更为重要，因为相对于框架式汽机基础而言，弹簧 隔振基础的总刚度显著降低了，基础的静位移和变形值均偏大。

然而，并非所有的基础位移和变形都会对机组的运行产生影响。例如，当全部轴承支承 点均只发生相同大小的竖向沉降时，机组轴系并不受影响，而仅会影响与汽轮发电机相连的 管道。通常来说，当台板只是发生了平动或者刚体转动时，机组所受的影响较小；而轴承点 处的变形和相对位移等因素会直接影响机组轴系的对中，因而对转子的运行最为不利。由于 基础设计师在建模计算时，得到的基础位移和变形往往是包含了一系列平动、转动以及变形 综合作用下的结果，因此，需要对这些结果进行细致的后处理，提炼出对机组运行影响较大 的关键位移和变形指标，才是作为评价基础的静位移和变形是否合格最好的依据。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，针对如何正确评价基础设计师设计的隔振基 础的静位移和变形是否合格，提供一种评价汽轮发电机隔振基础静位移和变形的设备，利用 该设备，对隔振基础的静位移和变形是否合格提供客观的正确评价。

本发明还有一目的在于提供一种评价汽轮发电机隔振基础静位移和变形的方法，该方法 将基础设计师得到的模型数据进行细致的后处理，提炼出对机组运行影响较大的关键位移和 变形指标，对隔振基础的静位移和变形是否合格提供客观的正确评价。

为实现本发明的目的，提供以下技术方案：一种评价汽轮发电机隔振基础静位移和变形 的设备，包括依次连接并利用计算机系统处理的有限元分析模块、参数计算模块、结果评价 模块和输出模块；所述有限元分析模块用于分析计算隔振基础上安装的各部件静位移和变形 前后坐标值，所述参数计算模块用于计算参数指标，所述结果评价模块用于评价上述的参数 指标，所述输出模块用于将各参数指标和评价结果输出。

为实现本发明的另一个目的，提供以下技术方案，一种评价汽轮发电机隔振基础静位移 和变形的方法，包括以下步骤：

1）将隔振基础的模拟负载加到权利要求1所述有限元分析模块中，通过有限元分析计算， 得到负载后隔振基础上安装的各部件静位移和变形前后坐标值，包括各轴承点W_i,(i=1~N)位 移后的坐标值其中，Z为竖向，X为水平纵向（机组中心线方向），Y为水 平横向；

2）所述参数计算模块将各部件静位移和变形前后坐标值代入计算，得到评价汽轮发电机 隔振基础静位移和变形的参数指标；

3）将获得的参数指标传送至结果评价模块，与预定参考值进行比较，得到评价结果；

4）上述评价结果和/或参数指标由输出模块输出。

下面对进一步技术方案进行说明：

在一些实施例中，步骤2）中，所述参数指标包括轴承点的径向位移R_i及相邻轴承点间 径向位移差该R_i和通过以下方法得到：

A）构造隔振基础产生静位移和变形后的新机组参考中心线，得到该新机组参考中心线 的方向向量r=(m,n,p)和该新机组参考中心线上的一起点P_o=(X_o,Y_o,Z_o)；

B）将上述方向向量r=(m,n,p)、起点P_o=(X_o,Y_o,Z_o)和轴承点W_i,(i=1~N)位移后 的坐标值代入下述公式计算，