[发明专利]一种半伞式水泵水轮机斜切式转子支架不平衡力测试分析方法

摘要

本发明公开了一种半伞式水泵水轮机斜切式转子支架不平衡力测试分析方法，在半伞式水泵水轮机斜切式转子支架斜筋上布置无线应变传感器，且各传感器所在斜筋上的位置相同，通过无线应变传感器实时监测各斜筋的应力状态。当出现不平衡时，无线应变传感器所在位置处的监测点应力状态发生改变，通过建立该点应力计算的理论公式，进而识别不平衡力的大小与位置。该方法可用于机组运行状态的实时监测，为机组动平衡及提高机组的安全与稳定运行提供理论支撑。

主权项

1.一种半伞式水泵水轮机斜切式转子支架不平衡力测试分析方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在转子支架各个斜筋上安装无线应变传感器；保证各个传感器安装位置周向完全对称，记斜筋倾斜角度为β，斜筋长度为L1，传感器位置距斜筋一端即靠近转子中心体端的距离为L2，转子中心体所在半径为R1，磁极/轭内径为R2、外径为R3；具有以下关系：(2)实际运行状态下，转子支架以角速度Ω旋转，通过无线应变传感器，可测得斜筋上各测点应力值，斜筋共有N个，记为σ1、σ2、σ3直至σN。(3)无线应变传感器所在位置理论应力值分析：转子中心体的几何中心点记为O，无线应变传感器所在位置记为A，斜筋内端记为D、外端连接磁极/轭位置记为B，无线应变传感器质量记为G，单个斜筋质量记为G0、斜筋横截面积记为F、斜筋截面系数记为W，AC垂直于斜筋BD，C点在OB上；DB与OB的夹角为α；则有以下关系：无线应变传感器所在位置处的离心拉应力σt：无线应变传感器所在位置处的离心力引起的弯曲应力σb：总应力σ为：σ＝σt+σb，得出：测点所在位置的总应力值为质量G的线性函数；(4)不平衡力的分析与识别：各测点应力值记为σ1、σ2、σ3直至σN。1)当σ1、σ2、σ3直至σN相等时，说明各测点受力均衡，没有不平衡力；2)当σ1>σ2，σ2、σ3直至σN相等时，说明测点σ1处具有不平衡力，不平衡质量Gres：3)当σ1>σ2>σ3，σ3、σ4直至σN相等时，说明测点σ1、σ2处具有不平衡力，不平衡质量分别为：