[发明专利]一种汽轮发电机组轴承不对中故障的诊断和调整方法

说明书

本发明公开了一种汽轮发电机组轴承不对中故障的诊断和调整方法，它是根据机组检修记录，确定每个滑动轴承的顶隙。利用机组每个轴承上安装的X、Y向电涡流传感器，记录机组完全静止和稳态运行时传感器的间隙电压。根据几何关系，计算转子抬起高度、偏移大小和顶隙率。根据机组振动、轴瓦温度和顶隙率的大小，确定在两种情况下轴承对中存在异常，并给出轴承标高的调整量。该方法能够动态监测轴承的对中情况，准确诊断轴承不对中故障，并给出定量解决方案，可以减少轴承不对中故障处理所需要的时间，提高机组运行的安全性和经济效益。

技术领域

本发明涉及汽轮发电机组振动故障诊断领域，具体涉及一种汽轮发电机组轴承不对中故障的诊断和调整方法。

背景技术

轴承不对中是汽轮发电机组常见的振动故障，表现为转子中心线不在一条连续光滑均匀的曲线上。汽轮发电机组通常由高压转子、低压转子和发电机转子等多个转子组成，每个转子两端为滑动轴承支撑，轴承不对中体现为轴承标高和左右位置不符合要求，使轴系中心线不光滑，高速旋转时，转子受到强迫力的作用。不对中使轴承载荷发生变化，轻载转子振动增大，容易失稳，重载转子瓦温较高。不对中还使动静间隙发生变化，容易引起动静碰摩和轴系失稳等故障。

虽然机组在设计和冷态安装时考虑了热态下轴承座膨胀的影响，预留了补偿值，但由于设计值可能与机组实际情况存在差别，以及机组膨胀不均匀、油膜厚度变化、轴承动静间隙改变、真空度变化和基础不均匀下沉等，在机组稳态运行时，仍然可能存在较大的轴承不对中现象。

由于汽轮发电机组占用的空间大，滑动轴承数量多，实际监测所有轴承在热态下的轴承标高和左右位置的绝对变化比较困难。

目前，汽轮发电机组普遍安装了在线振动监测故障诊断系统，诊断轴承不对中故障主要依据是振动频谱中二倍频成分的大小，或者轴心轨迹的形状，如8字形或香蕉形。这对小型转动机械基本上是正确的，对汽轮发电机组来说是不可靠的，因为轴承不对中主要产生的是一倍频振动，二倍频振动大多数是由于转子刚度不对称、轴承座刚度不对称、轴裂纹和电磁激振等引起的。

由于对机组运行中轴承的动态对中情况不了解，由此产生的瓦温异常、轴系失稳和动静碰摩等故障的处理，经常要反复尝试进行，有的机组处理此类问题起停机数十次，耗时数月，造成重大经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮发电机组轴承不对中故障的诊断和调整方法，以便实时掌握轴承的动态对中情况，对机组异常振动和瓦温进行科学分析，采取合适的调整措施。

为实现上述目的，本发明一种汽轮发电机组轴承不对中故障的诊断和调整方法，包括如下步骤：

步骤S1，根据机组检修记录，确定每个滑动轴承的顶隙；

步骤S2，利用机组每个轴承上安装的X、Y向电涡流传感器，记录机组完全静止时传感器的间隙电压，并记录机组稳态运行时传感器的间隙电压；

步骤S3，计算转子抬起高度，偏移大小和顶隙率；

步骤S4，根据振动、瓦温和顶隙率，确定机组轴承对中是否存在异常；如果存在异常，确定轴系调整方案。

在所述步骤S1中，根据查询机组的检修记录，了解每个滑动轴承安装时的顶部间隙，记为TC_i，单位mm，i＝1..n，n为滑动轴承数目；如果没有检修记录，可取轴颈的1/1000～1.5/1000。