【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轴承动平衡的测试，尤其涉及一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法。
技术介绍
1、大型发电机组是由多根转子和多个轴承组成的复杂转子-轴承系统。机组振动受轴系动力特性的影响较大，轴系动力特性受轴承工作状态的影响较大，而轴承工作状态与轴承载荷直接相关。合理的轴承载荷分配对于保证机组的安全稳定运行至关重要。发电机组是一类典型的静不定系统，轴承载荷分布取决于各轴承的安装标高。如果某轴承的标高比较高，该轴承载荷比较重，轴承瓦温会比较高，容易出现碾瓦和烧瓦故障。如果某轴承的标高比较低，该轴承载荷比较轻，容易出现油膜振荡、汽流激振等失稳类故障。通过轴系对中调整，可以使得各轴承标高和载荷合理，轴系处于最佳工作状态。因此，轴系对中是机组检维修和振动故障治理重要工作。轴系对中主要是根据联轴器的张口和高低差值来判断。厂家设计时给出了合理的联轴器张口和高低差值，设备检修时，也需要根据该值来调整转子之间的对中状态。联轴器张口和高低差值检测方法和技术是多转子系统轴系对中调整的基础，也是关键技术之一。
2、现有轴系不对中检测传统方法主要有：
3、(1)塞尺法。用塞尺插入联轴器间隙测量张口值。用塞尺贴在联轴器外圆，检查联轴器高低差。
4、(2)百分表法。将百分表固定在联轴器一侧轴a上，测取另一侧联轴器轴b外圆读数，然后将百分表固定在轴b上，测取轴a所装轮毂外圆读数。据此计算出联轴器两侧轴的对中状态。百分表法包括径向轴向法和双径向法。径向轴向法就是分别用一块表测量同心度偏差，而另一块百分表则测量角向度偏差。
5、(3)激光法。随着激光技术的发展，激光对中技术得到广泛应用，提高了轴系对中精度。激光对中方法和百分表法原理相同，但采用了更为先进精确的光学技术。
6、(4)应变法。合理对中情况下每根转子重量由其两侧轴承承担，转子之间联轴器主要承受扭矩，所承受的剪力和弯矩为0。因此，可以根据联轴器承受的剪力和弯矩来判断轴系对中状态。应变检测是一种精度高的力学参数检测方法。目前已被应用于转子动平衡检测和轴承载荷测试，实现了安装状态下轴承载荷测试，并进一步根据轴承载荷判断轴系对中状态。
7、然而，上述传统检测方法存在如下弊端：
8、塞尺法和百分表法虽然简单，成本低，但测量误差较大。
9、激光法的测试精度较高，但激光对中系统比较贵，成本较高。汽轮发电机组由高压转子、中压转子、低压转子、发电机转子和励磁机转子等多根转子组成。采用塞尺法、百分表法和激光法开展轴系对中时需要将多转子之间的联轴器解开，以某一转子为基准，分别向两侧完成逐根转子之间的对中，工作量大，耗时多。
10、应变法可以实现不解对轮状态下联轴器张口和高低差检测。这种方法需要配置应变测试仪。在盘车状态下测试时，需要采用具有无线传输功能的应变仪，价格较高。应变片属于一次性耗材，一次测试需要20多片应变片，成本较高。应变片粘贴不牢靠等也会对测试结果带来误差。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，目的在于在安装状态下，不解开联轴器逐个检测，实现多转子-轴承系统联轴器张口和高低差检测，并据此开展轴系对中状态的定量评估。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，包括由多根转子和轴承组成的多转子轴承系统，其中，相邻所述转子通过联轴器连接，其特征在于，包括如下步骤：
4、s1,在各轴承旁侧的轴颈处分别布置用于顶升轴承的千斤顶以及用于测量轴承顶升过程中轴颈位移量y的百分表，所述千斤顶与轴颈间设有测量千斤顶的顶升力f的力传感器，根据轴颈位移量y和对应的顶升力f绘制曲线图；
5、s2,曲线图包括曲线段和直线段，根据直线段建立轴承载荷f与轴颈位移量y的拟合关系式，并根据拟合关系式求得轴承载荷f；
6、s3,重复上述步骤s1和s2，得到各轴承的实测轴承载荷f0，其中，
7、s4,对千斤顶施加预紧力，根据直线段内对第j个轴承施加顶升力△fj，测取各轴颈部位的高度变化△yi，得到系数kij及相应矩阵k：
8、
9、δy＝k·δf
10、式中，kij为第j个轴承载荷调整引发的第i个轴承轴颈部位的高度变化；
11、s5,采用有限元方法建立转子系统力学分析模型，设定各轴承高度都为0，计算得到直线对中状态下各轴承的对中轴承载荷f1；
12、s6,根据实测轴承载荷f0和对中轴承载荷f1之间的差值以及影响系数矩阵，计算得到各轴承标高y，其中，y＝k·(f0-f1)；
13、s7,根据轴系结构尺寸和各轴承标高y，计算得到轴系各联轴器的张口α和高低差值β。
14、优选地，所述轴承载荷f与轴颈位移量y的拟合关系式为y＝a·f+b，式中，a,b为系数。
15、优选地，当y＝0时，轴承载荷f＝-b/a。
16、优选地，所述多转子轴承系统为双转子系统，包括第一转子和第二转子，用于支撑第一转子的第一轴承和第二轴承，用于支撑第二转子的第三轴承和第四轴承。
17、优选地，所述s7中各联轴器的张口α和高低差值β计算公式如下：
18、
19、
20、式中，y1为第一轴承标高，y2为第二轴承标高，y3为第三轴承标高，y4为第四轴承标高；d为联轴器直径，l1为第一轴承和第二轴承之间的距离，l2为第二轴承和第三轴承之间的距离，l3为第三轴承和第四轴承之间的距离。
21、优选地，当高低差值β为正，代表第一转子高于第二转子；联轴器张口α为正，代表第一转子和第二转子之间的夹角为上开口。
22、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
23、本专利技术通过千斤顶对安装状态下各轴承施加顶升力，利用百分表测试顶升过程中轴颈位移量，绘制轴颈位移量和对应的顶升力绘制曲线图，并拟合二者关系式，计算出轴承承受的载荷，并得到顶升力和轴颈位移量之间的影响系数矩阵；采用有限元方法建立转子系统力学分析模型，计算得到直线对中状态下各轴承的对中轴承载荷；根据实测轴承载荷和对中轴承载荷之间的差值以及影响系数矩阵，得到各轴承标高，结合轴系结构尺寸，计算得到轴系各联轴器的张口和高低差值。从而实现在安装状态下，不解开联轴器逐个检测，实现多转子-轴承系统联轴器张口和高低差检测，减少了检测时间，提高了工作效率，有利于开展轴系对中状态的定量评估。
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1.一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，包括由多根转子和轴承组成的多转子轴承系统，其中，相邻所述转子通过联轴器连接，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，所述轴承载荷f与轴颈位移量y的拟合关系式为y＝a·f+b，式中，a,b为系数。
3.根据权利要求2所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，当y＝0时，轴承载荷f＝-b/a。
4.根据权利要求3所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，所述多转子轴承系统为双转子系统，包括第一转子和第二转子，用于支撑第一转子的第一轴承和第二轴承，用于支撑第二转子的第三轴承和第四轴承。
5.根据权利要求4所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，所述S7中各联轴器的张口α和高低差值β计算公式如下：
6.根据权利要求5所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，当高低差值β为正，代表第一转子高于第二转子；联轴器张口α为正，代表第一转子和
...【技术特征摘要】
1.一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，包括由多根转子和轴承组成的多转子轴承系统，其中，相邻所述转子通过联轴器连接，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，所述轴承载荷f与轴颈位移量y的拟合关系式为y＝a·f+b，式中，a,b为系数。
3.根据权利要求2所述一种多转子轴承系统联轴器张口和高低差检测方法，其特征在于，当y＝0时，轴承载荷f＝-b/a。
4.根据权利要求3所述一种多转子轴承系统联轴器...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳宾，张丰，张玉泽，胥佳瑞，崔彦亭，冀丰强，赵鑫，李佳胤，赵丹，
申请(专利权)人：天津大唐国际盘山发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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