浮动式油档引起的转子异常振动的故障诊断方法

摘要

本发明公开了一种浮动式油档引起的转子异常振动的故障诊断方法，将轴系TSI数据导入故障诊断系统；设定阈值，利用频谱分析方法，判断轴系异常振动的性质是否属于普通强迫振动，并提取故障典型特征，对机组的运行参数分析，排除负荷、热变形以及励磁电流的影响；结合轴系结构分析结构，判断转子的异常振动是否由于浮动式油档引起，得到诊断结果。本发明考虑的提取特征全面，适于现场故障诊断，诊断结果快速准确，具有实用性和可操作性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮动式油档引起的转子异常振动的故障诊断方法。

背景技术

汽轮发电机组浮动式油档是一种新型的油档，相对于传统的固定式油档，它可以一定程度上随着转子位置的变化而变化，始终跟随转子，理论上不会存在间隙不均而漏油的情况。目前实际应用较少，由于浮动式油档引起的异常振动故障案例较少，常常给故障的诊断带来一定的困难。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种浮动式油档引起的转子异常振动的故障诊断方法，本发明利用典型数据作为分析基础，具有典型性、实用性和可操作性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种浮动式油档引起的转子异常振动的故障诊断方法，包括以下步骤：

(1)将轴系TSI数据导入故障诊断系统；

(2)设定阈值，利用频谱分析方法，判断轴系异常振动的性质是否属于普通强迫振动，并提取故障典型特征；

(3)对机组的运行参数分析，排除负荷、热变形以及励磁电流的影响；

(4)结合轴系结构分析结构，判断转子的异常振动是否由于浮动式油档引起，得到诊断结果。

所述步骤(1)中，典型的轴系TSI数据主要包括振动、胀差、轴移和健相等。

所述步骤(2)中，所述阈值为90％。

所述步骤(2)中，如果工频分量大于阈值，判断轴系异常振动的性质应该属于普通强迫振动。

所述步骤(2)中，故障典型特征具体包括振动异常出现时间的随机性、振动幅值的爬升和无规律的突变、振动相位的波动、大轴偏心变化以及轴系呈现的不平衡特征。

进一步的，所述步骤(2)中，振动异常可能出现在升降速过程中，也可能出现在带负荷过程中，具有随机性、偶然性。

所述步骤(2)中，浮动式油档发生碰磨时振动不稳定，出现波动，轴承振幅存在一定的跳动，设定幅值变化阈值，在阈值内，轴心轨迹是紊乱变化的正进动；严重摩擦时振幅急剧增大，波形严重畸变，高、低倍频分量丰富，轴心轨迹反进动。

进一步的，所述步骤(2)中，设定幅值变化阈值为25％。

所述步骤(2)中，振动相位设定变化阈值为25％，在阈值内代表基本稳定，超出则不稳定。

所述步骤(2)中，如果发生在升降速过程中，同一转速下相位相差超过预定值，每一次的升降速过程中相位不一致，则说明有摩擦存在。

所述步骤(2)中，如果踫磨部位发生在汽轮机高中压转子，停机盘车后偏心会增大，设定阈值50％，超出阈值说明发生了踫磨的可能性较大，处理方法为长时间盘车，且长时间盘车后偏心会逐渐减小，直到原始值附近。

所述步骤(2)中，轴系的异常振动只可能是机械因素的影响，比如轴系中心、轴承参数、动静摩擦、联轴器连接状态的变化以及轴系平衡状态的改变等因素。

所述步骤(3)中，结合轴系结构，转子采用了浮动式油档，排除轴系上活动部件的存在、动静摩擦、转子套装部件紧力的变化、联轴器螺栓紧力的改变、热变形以及机组其他运行参数的变化等一系列影响因素。

通过(1)～(4)的条件判断，当同时满足五个条件后，说明转子的异常振动是由于浮动式油档引起的。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明考虑的提取特征全面，适于现场故障诊断，诊断结果快速准确，具有实用性和可操作性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，浮动式油档引起的转子异常振动的故障诊断方法，包括：

(1)将典型的轴系TSI数据接入故障诊断系统。

(2)利用频谱分析，如果工频分量大于阈值(90％)，判断轴系异常振动的性质应该属于普通强迫振动。

(3)故障典型特征的提取：

(a)振动异常出现时间的随机性，不确定性。振动异常可能出现在升降速过程中，也可能出现在带负荷过程中，可能这次不发生，但下次就出现，具有随机性、偶然性。

(b)振动幅值的爬升和无规律的突变。浮动式油档发生碰磨时振动不稳定，出现波动，轴承振幅存在一定的跳动，一般设定幅值变化阈值为25％，轴心轨迹是紊乱变化的正进动；严重摩擦时振幅急剧增大，波形严重畸变，高、低倍频分量丰富，轴心轨迹反进动。

(c)振动相位出现波动，相位变化较大，设定变化阈值为25％，不稳定。工作转速下浮动式油档发生碰磨时，相位波动，不稳定。如果发生在升降速过程中，同一转速下相位相差较大。每一次的升降速过程中相位不一致。

(d)检测机组偏心的变化。如果踫磨部位发生在汽轮机高中压转子，停机盘车后偏心会增大，设定阈值50％，且长时间盘车后偏心会逐渐减小，直到原始值附近。

(e)轴系呈现出典型的不平衡特征。浮动式油档如果磁力不足，发生严重踫磨时可能会发生“跟随”现象，给转子一个附加作用力，轴系的振动呈现典型的不平衡特征。

(4)机组运行状态的辨识。

对机组的运行参数分析，排除负荷、热变形以及励磁电流的影响。轴系的异常振动只可能是机械因素的影响，比如轴系中心、轴承参数、动静摩擦、联轴器连接状态的变化以及轴系平衡状态的改变等因素。

(4)轴系结构分析

结合轴系结构，转子采用了浮动式油档，排除轴系上活动部件的存在、动静摩擦、转子套装部件紧力的变化、联轴器螺栓紧力的改变、热变形以及机组其他运行参数的变化等一系列影响因素。

通过(1)～(4)的条件判断，转子的异常振动是由于浮动式油档引起的。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。