专利名称：一种大型汽轮机转动部件脱落故障定位方法
技术领域：
本发明涉及一种大型汽轮发电机组突发性振动故障中的转动部件断裂和脱落故 障定位方法。
背景技术：
随着节能减排的要求和技术的进步，汽轮机往高参数、大容量方向发展，使得汽轮 发电机组转动部件在运行中承受更为巨大的离心力，工作环境更为复杂和恶劣；且由于设 备生产周期紧、材料设计制造缺陷、复杂的运行条件以及运行操作不当，汽机的转动部件的 断裂和脱落事故时有发生，对机组的安全运行构成了严重威胁，轻则造成机组振动异常、停 运，重则发生灾难性的设备损坏事故。据不完全统计，某厂生产的汽轮机低压末次叶片围带 脱落断裂事故已发生10台次以上，严重影响安全生产和经济效益。对这一振动故障进行迅 速和准确的诊断，分析计算出机组转动部件飞落的轴向位置和质量，再提出合理的治理措 施，可有效提高机组运行的安全性和经济性，对避免重大事故的出现具有重大意义。靠背轮错位振动故障与转动部件脱落故障，所引起的振动特征有部分相似性，如 突发性、振动呈阶跃变化、振动变化后就稳定等，这增加正确诊断突发性振动故障的难度。
发明内容
为解决现有汽轮机的突发性振动故障识别问题，本发明提供了一种汽轮机转动部 件脱落故障定位方法，其通过机组振动不平衡响应特性和谐分量动平衡法，给出了脱落故 障定位的轴向位置、质量的公式，能够精确诊断出转动部件脱落故障。汽轮发电机组轴系上易发生断裂的部件主要有转子叶片、围带、平衡块、靠背轮上 的挡风板等部件。转动部件失重引起轴系振动的变化量是故障诊断的关键，本发明结合谐 分量、影响系数动平衡法，考察失重的不平衡响应特性，推导出失重的位置和质量，并进一 步辨识靠背轮错位振动故障。大型汽轮发电机组都配有在线振动监测保护系统(TSI)和故障诊断系统(TDM)， 在各个轴承附近安装2个涡流传感器监测机组轴振动，本发明根据TSI和TDM测试得到的 振动不平衡响应数据，转子跨度内失重由下式得出轴系轴向定位位置计算公式
权利要求
1. 一种大型汽轮机转动部件脱落故障定位方法，其特征在于在汽轮机的各个轴承附近 安装涡流传感器监测机组轴振动，根据在线振动监测保护系统和故障诊断系统测试得到的 振动不平稳响应数据，通过机组振动不平衡响应特性和谐分量动平衡法，得到转动部件脱 落轴向定位位置的计算公式为
2.根据权利要求1大型汽轮机转动部件脱落故障定位方法，其特征在于转动部件飞脱质量的计算公式为
3.根据权利要求1或2所述的大型汽轮机转动部件脱落故障定位方法，其特征在于 Δ^^ΡΔ^根据机组振动在线监测保护系统得到或通过实际测量获得，i/Pi,根据同类型 机组加重影响数据经验积累得到。
4.根据权利要求1所述的大型汽轮机转动部件脱落故障定位方法，其特征在于引入了 工程实际应用的修正因素和辨识具体轴向位置的正交判断准则。
5.根据权利要求3所述的大型汽轮机转动部件脱落故障定位方法，其特征在于根据振 动变化量的反相分量和同相分量的比例关系来直接判断失重轴向位置、辨识靠背轮错位和 失重故障。
全文摘要
本发明公开了一种大型汽轮发电机组转动部件脱落故障定位方法。在进行汽轮机突发振动故障诊断时，辨识是否存在转动部件脱落故障是主要内容，目前汽轮机转动部件的断裂和脱落事故时有发生，对机组的安全运行构成了严重威胁。本发明的特征在于结合振动变化量和振动变化量的不平衡响应特性，给出了转动部件脱落轴向定位位置计算公式、飞脱质量计算公式、转动部件脱落判据准则，并引入实际工程应用修正因素，对转动部件脱落故障进行辨识计算。在此基础上，可对轴系靠背轮失重和错位故障进行进一步的辨识，为突发振动故障诊断提供依据，确保诊断的正确性。
文档编号G01M1/22GK102095561SQ20101057150
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者吴文健, 应光耀, 童小忠 申请人:浙江省电力试验研究院