本发明专利技术公开了一种由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，包括以下步骤：⑴各转轴顺次对接形成一个整体轴，测量各轴承轴颈的扬度；⑵建立轴系力学分析模型，以整体轴位于各轴承处为截断部位，形成若干待分析轴段；⑶建立待分析轴段左、右两端轴承状态模型，求出位于该待分析轴段左端轴承的承载；⑷将轴承的承载作为集中质量，求出位于该待分析轴段右端的轴承左端截面所承受的剪力和弯矩；⑸求出第1个轴承的承载；⑹将求出的轴承承载作为集中质量，顺次计算后一轴承左端截面的剪力和弯矩，求出该轴承承载；⑺重复步骤⑹，直至求出N-1个轴承承载；⑻计算得出第N个轴承承载。可准确识别各轴承承载，尤其适用于具有较多轴段和轴承的大机组。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种大型旋转机械多跨轴系中各轴承承载分布的识别方法，可以为技术人员分析复杂轴系各轴承承载情况提供试验数据，并在此基础上开展设备故障诊断工作，主要应用于电力、石化、航空等行业的大型旋转机械，尤其适用于汽轮发电机组等这类具有复杂轴系的大型旋转机械。
技术介绍
汽轮发电机组轴系是由多根转 子和多个轴承所组成的复杂系统。轴承是这类系统的关键部件，它起着支撑转子的关键作用，轴承性能和工作状况对于保证机组的安全稳定运行至关重要。由滑动轴承润滑理论可知，轴承承载决定了轴承工作状态。轴承承载过重容易引起瓦温高、碾瓦、碎瓦等故障，而轴承承载过轻则容易引起油膜振荡故障，由于轴承承载不合理所引发的故障在大型火电厂屡见不鲜。大型汽轮发电机组对机组安全运行的要求很高，因此，识别轴承承载、分析轴承工作状况，并在此基础上对轴承承载进行优化调整具有重要意义。在通常情况下，大型汽轮发电机组轴承承载识别比较困难。大型汽轮发电机组的轴系通常含有6 10个轴承，这是一个静不定系统，导致轴承承载无法直接计算求解。目前，识别大型汽轮发电机组轴承承载的常用方法是(I)油压测量法在轴承内表面加装压力传感器，根据油膜压力来识别轴承承载，但是，在实际操作中，由于油压影响因素很多，直接导致该方法的识别误差较大。(2)千斤顶法(顶举法)采用顶举法测量轴承承载时，如果对转轴施加的力太轻，则转轴的位移较小，因此无法将转轴真正地顶起来；反之，如果对转轴施加的力太重，则位移较大，转轴很容易接触到上瓦，此时，上瓦会对转轴产生一个向下的附加力；所以，采用该种方法时，在施力太轻或者太重的情况下都会产生较大的识别误差。( 3 )轴系找中法本方法是通过改变联轴器对轮的张口和高低差来改变轴承承载，但是，轴承承载的绝对值很难由此求出。(4)连通管法或激光法这两种方法可以有效地监测机组不同工况下各轴承标高变化，并进而分析轴承承载的变化，但是这两种方法无法求出轴承承载的绝对值。(5)应变法该方法是假设转轴上的弯矩与轴承承载直接相关，在转轴表面粘贴应变片，测量转轴不同截面上的弯矩，进而由弯矩识别出轴承承载，但是，采用这种方法的成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种操作简单、易于实施、识别结果准确、成本较低及可识别轴系中各轴承承载的。通过轴颈扬度分布和轴承高度分布、轴承承载分布之间的对应关系，由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布。本专利技术的上述目的通过以下的技术措施来实现一种，其特征在于包括以下步骤⑴汽轮发电机组中各转轴顺次对接形成一个整体轴，构成待分析轴系，测量各轴承轴颈的扬度；⑵建立待分析轴系的轴系力学分析模型，输入轴系模型参数，以整体轴位于各轴承处为截断部位，形成若干待分析轴段；⑶建立待分析轴段左、右两端的轴承状态参数关系分析模型，求出位于该待分析轴段左端轴承的承载；⑷将由步骤⑶得到的轴承的承载作为集中质量，求出位于该待分析轴段右端的轴 承左端截面所承受的剪力和弯矩；(5)求出第I个轴承的承载；(6)将求出的轴承承载作为集中质量，顺次计算后一个轴承左端截面的剪力和弯矩，求出该轴承的承载；(7)重复步骤(6)，直至求出N-I个轴承的承载；(8)计算得出第N个轴承的承载。本专利技术的基本原理是对于由相邻两个轴承所组成的轴段而言，轴段左、右端截面轴颈转角差取决于左端截面上的弯矩、剪力、轴承承载和轴段参数，如均布质量、集中质量、外径、内径、长度等。对于实际机组而言，轴段参数是确定的，如果已知该轴段左端截面上的弯矩、剪力和左右端转角差，就可以由材料力学理论求出左端轴承承载。在此基础上，将该方法递推到下一个轴段直至所有轴段，即可逐步求出所有轴承的承载。本专利技术可以同时识别出轴系各轴承的承载，识别结果准确，而且无需拆卸转轴之间的连接对轮螺栓，因此，操作简单、易于实施；本专利技术适用于大型旋转机械，尤其适用于具有较多轴段和轴承的大机组，比如汽轮发电机组，对于大型旋转机械而言，本专利技术更能突显出识别误差小的优势。作为本专利技术一种优选方式，在所述步骤⑴中，采用高精度合像水平仪测量各轴承轴颈的扬度，记为G1, θ2，...，ΘΝ。采用高精度合像水平测量扬度，测量精准，方便快捷且工作量小。本专利技术在所述步骤⑵中，轴系模型参数包括节点编号、轴段外径、内径、段长及集中质量等。采用不同的轴系力学分析模型，所输入的轴系模型参数会有所差别。本专利技术各轴承截面所承受的剪力和弯矩分别为Qi, Mi, i = 1,2. ..,N ;轴承左右两端的剪力和弯矩分别用上标L和R表示；本专利技术在所述步骤⑶中，建立所述待分析轴段左、右两端轴承状态参数关系分析模型包括如下步骤①在待分析轴段的变截面和集中质量点处设置分析节点，均布质量轴左、右两端状态参数之间的关系式为权利要求1.一种，其特征在于包括以下步骤 ⑴汽轮发电机组中各转轴顺次对接形成一个整体轴，构成待分析轴系，测量各轴承轴颈的扬度； ⑵建立待分析轴系的轴系力学分析模型，输入轴系模型参数，以整体轴位于各轴承处为截断部位，形成若干待分析轴段； ⑶建立待分析轴段左、右两端的轴承状态参数关系分析模型，求出位于该待分析轴段左端轴承的承载； ⑷将由步骤⑶得到的轴承的承载作为集中质量，求出位于该待分析轴段右端的轴承左端截面所承受的剪力和弯矩； (5)求出第I个轴承的承载； (6)将求出的轴承承载作为集中质量，顺次计算后一个轴承左端截面的剪力和弯矩，求出该轴承的承载； (7)重复步骤(6)，直至求出N-I个轴承的承载； ⑶计算得出第N个轴承的承载。2.根据权利要求I所述的，其特征在于在所述步骤⑴中，采用高精度合像水平仪测量各轴承轴颈的扬度，记为θ 1，θ 2，…，θ N。3.根据权利要求2所述的，其特征在于在所述步骤⑵中，所述轴系模型参数包括节点编号、轴段外径、内径、段长及集中质量。4.根据权利要求3所述的，其特征在于各轴承截面所承受的剪力和弯矩分别为Qi, Mi, i = 1，2. . .，N ;轴承左右两端的剪力和弯矩分别用上标L和R表示； 在所述步骤⑶中，建立所述待分析轴段左、右两端轴承状态参数关系分析模型包括如下步骤 ①在待分析轴段的变截面和集中质量点处设置分析节点，均布质量轴左、右两端状态参数之间的关系式为5.根据权利要求4所述的，其特征在于在所述步骤⑶中，所述位于该待分析轴段左端的轴承为第i_l个轴承，求出第i-Ι个轴承的承载包括如下步骤 ①对于第i_l个轴承而言，其满足以下公式6.根据权利要求5所述的，其特征在于在所述步骤⑷中，所述位于待分析轴段右端的轴承为第i个轴承，将所求出的前i-Ι个轴承载荷均看作集中质量，求出第i个轴承左端截面所承受的剪力和弯矩为7.根据权利要求6所述的，其特征在于在所述步骤(5)中，对于第I个待分析轴段，其& <由力和力矩平衡方程求出，已知Q1, θ2, 后，将Q1, θ2, "代入公式(7)，得到第I个轴承的承载。8.根据权利要求7所述的，其特征在于在所述步骤⑶中，第N个轴承的承载由整体轴总重求得全文摘要本专利技术公开了一种，包括以下步骤⑴各转轴顺次对接形成一个整体轴，测量各轴承轴颈的扬度；⑵建立轴系力学分析模型，以整体轴位于各轴承处为截断部位，形成若干待分析轴段；⑶建立待分析轴段左、右两端轴承本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由轴颈扬度分布识别汽轮发电机组轴承承载分布的方法，其特征在于包括以下步骤：⑴汽轮发电机组中各转轴顺次对接形成一个整体轴，构成待分析轴系，测量各轴承轴颈的扬度；⑵建立待分析轴系的轴系力学分析模型，输入轴系模型参数，以整体轴位于各轴承处为截断部位，形成若干待分析轴段；⑶建立待分析轴段左、右两端的轴承状态参数关系分析模型，求出位于该待分析轴段左端轴承的承载；⑷将由步骤⑶得到的轴承的承载作为集中质量，求出位于该待分析轴段右端的轴承左端截面所承受的剪力和弯矩；⑸求出第1个轴承的承载；⑹将求出的轴承承载作为集中质量，顺次计算后一个轴承左端截面的剪力和弯矩，求出该轴承的承载；⑺重复步骤⑹，直至求出N?1个轴承的承载；⑻计算得出第N个轴承的承载。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高庆水，冯永新，邓小文，张楚，刘石，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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