[发明专利]一种汽轮机发电机油膜厚度的测量方法

说明书

本发明公开一种汽轮机发电机油膜厚度的测量方法，涉及汽轮机发电机油膜测量技术领域，测量时，以轴承圆心为坐标原点，取轴承面上两点，作为基准点，转子转动过程中，取转子表面两点作为检测点，基准点与对应的检测点的连线均通过坐标原点，然后测量两基准点与对应的检测点之间的距离；可得两检测点坐标，进而得到转子圆心坐标，计算出油膜的最小厚度，本发明中计算方法不仅测量原理更简单，可以快速计算出油膜厚度，并且测量误差小，能够保证测量精度，实施方便；其次，对于各点之间距离的测量，使用测距传感器即可得到，不需要另外加装传感器或者其他设备，测量所需设备也更加简单，容易实现，从而可以明显降低测量成本。

技术领域

本发明涉及汽轮机发电机油膜测量技术领域，特别是涉及一种汽轮机发电机油膜厚度的测量方法。

背景技术

汽轮机发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电，做功后的废汽经凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给水加热装置等送回锅炉循环使用。汽轮机发电机最小油膜厚度可以达到几微米，最大油膜厚度可以达到1毫米，正常工作时一般在100μm～300μm。

汽轮机转子的稳定性是电厂汽轮机发电机组安全稳定运行的重要保障，滑动轴承的油膜厚度变化会对汽轮机转子的稳定性产生很大影响，所以需要对转子与轴承之间的油膜厚度进行监测。对汽轮发电机的油膜厚度测量，目的是在故障初始阶段检查出汽轮发电机存在的缺陷，有计划地安排机组检修，避免重大事故的发生。同时，通过测量油膜厚度能够得知当前汽轮机转子的工作情况，延长其平均无故障时间和缩短平均修理时间，减少停机，降低维修费用，提高发电设备的设备利用率。

现有技术中存在诸多对油膜厚度的测量方法，并根据测量方式可以总结出现有的测量手段主要分为：人工手持红外、超声波设备检测，脉冲反射法、连续波法测量。如申请号为“202110019584.7”，名称为“一种轴承润滑膜厚度超声测量方法及系统”的发明专利，其通过建立滞后相位角与测量获得的反射系数的量化关系，并利用滞后相位角与油膜厚度的线性关系，求解获得油膜厚度，该方法通过将测量获得的反射系数转化为滞后相位角，相对于弹簧模型较大程度提升了单个探头的油膜厚度测量范围，在高频探头下，依然可实现从0到数十微米油膜厚度的连续精确测量，并可结合谐振模型实现更宽范围的膜厚测量；又如申请号为“202010224316.4”，名称为“一种水轮机用推力轴承—巴氏合金瓦的油膜厚度测量方法”的发明专利，本发明采用角度测量编码器，通过高速采集、处理采用多个零点轮换，消除诸多影响电涡流位移传感器测量精度的因素，解决水轮机组测量过程中电涡流零点选择问题，完成初始标定，实现巴氏合金推力轴承的油膜厚度测量。但是上述测量方法较为复杂，精度较低，对设备异常的发生不具有预知性，从而不能做到很好的故障预警。

因此，如何简便快速地得到汽轮机发电机在工作过程中，转子与轴承之间的油膜厚度是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽轮机发电机油膜厚度的测量方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够快速简便地测得油膜厚度，明显降低测量难度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种汽轮机发电机油膜厚度的测量方法，包括以下步骤：

1)以轴承圆心为坐标原点O，取轴承面上两点，作为基准点，转子转动过程中，两基准点与坐标原点之间的连线与转子外表面有两个交点，作为检测点，测量两基准点与对应的检测点之间的距离；

2)分别得到两检测点距坐标原点O的距离，并根据此距离分别得到两检测点在转子圆面上的坐标；

3)根据两检测点的坐标可以得到转子圆心坐标(a，b)；

4)根据公式计算得到轴承与转子之间油膜的最小厚度，其中H为转子初始位置下油膜厚度。