专利名称：一种适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及旋转机械设备领域，尤其涉及一种适用于汽轮机的旋转轴弯曲和相位测试的方法和装置。
背景技术：
目前，随着我国电力工业的快速发展，电厂单机容量向超临界、高参数、多转子、 多跨距、大容量方向发展，单机容量1000丽机组已经投入商业运行，这对电厂机组运行可靠性提出了更高要求。汽轮发电机组是电厂的“心脏”，是电厂的关键设备。机组振动是设备的“体温计”，反映了设备的健康状况。据有关部门统计，汽轮机转子永久弯曲在重大事故中占有很高比例，因此提前测试到汽轮机的转子弯曲信号异常，及时采取措施可以避免发生转子永久弯曲事故。目前，运行发电机组测量弯曲有两种方式一种是机械式百分表，由于存在探头与旋转轴表面的磨损问题，因此测量结果不能真实反映旋转轴的弯曲值；另一种是安装在机组端部的电涡流传感器，也不能真实反映旋转轴的弯曲情况。主要存在三方面的缺陷一是无法测量旋转轴弯曲的相位，也就是弯曲的径向位置；另一缺陷问题是无法进行频谱分析， 如电磁干扰的高频信号，不能分析信号的虚假、干扰成分，因此无法判别信号的真实性；三是如果原始弯曲较大或机加工精度较低，无法真实反映旋转轴的弯曲情况。

发明内容
本发明的目的是提供一种适用于汽轮机的旋转轴弯曲和相位测试的方法和装置， 能够精确的测量旋转轴的弯曲和相位数据。本发明采用下述技术方案一种适用于旋转轴弯曲和相位测试的装置，包括第一电涡流传感器和第二电涡流传感器、采集器和显示器，所述的第一电涡流传感器用来测量旋转轴上的键相信号，旋转轴上设置有凹槽，第二电涡流传感器用来测量旋转轴的弯曲信号，第一电涡流传感器和第二电涡流传感器的测量信号输出端分别与采集器的信号输入端连接，采集器的信号输出端与显示器的信号输入端连接。所述的第二电涡流传感器固定在旋转轴的最外端。—种适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法，包括以下步骤(1)、在旋转轴的端部加工凹槽；(2)、安装第一电涡流传感器和第二电涡流传感器；(3)、测量旋转轴正常状态下的同步弯曲和相位数据输送给采集器；(4)、再次启动后，测量旋转轴的同步弯曲和相位数据输送给采集器；(5)采集器将同步采集到的数据进行矢量运算，如果运算结果不正常，则采集器发出报警信号。所述的步骤(5)中矢量运算过程是将步骤(4)中的数据与步骤(3)中的数据进行差运算，差运算结果的一半即是矢量运算结果，若矢量运算结果大于0. 02mm,则运算结果不正常，则采集器发出报警信号。所述的步骤(2)中安装第一电涡流传感器和第二电涡流传感器后，调整第一电涡流传感器和第二电涡流传感器的间隙电压。所述的步骤(3)和步骤(4)中测量旋转轴的弯曲和相位数据时的旋转轴转速与所要测量的旋转机械的振动值相同。所述的步骤(3)和步骤(4)中测量旋转轴的弯曲和相位数据时的旋转轴转速为 200r/min。本发明提出了一种适用于旋转轴弯曲和相位测试的装置，基于低速下键相和弯曲信号同步采集分析的方法，首先测量正常状态下，弯曲值和转频相位，作为原始数据；再次启动时，测量相同状态下弯曲值和工频相位，然后进行矢量运算，得出结果，解决了测量旋转轴弯曲和相位的问题，特别适用于大容量的汽轮发电机组，也适用于其它旋转机械设备。


图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明中测量方法的流程图； 图3为正常状态下旋转轴弯曲和相位随转速变化的波德图； 图4为再次测试时旋转轴弯曲和相位随转速变化的波德图。
具体实施例方式如图1所示，本发明适用于旋转轴弯曲和相位测试的装置包括第一电涡流传感器 1和第二电涡流传感器2、采集器6和显示器5，所述的第一电涡流传感器1用来测量旋转轴 4上的键相信号，旋转轴4上设置有凹槽3，第二电涡流传感器2用来测量旋转轴4的弯曲信号，第一电涡流传感器1和第二电涡流传感器2的测量信号输出端分别与采集器6的信号输入端连接，采集器6的信号输出端与显示器5的信号输入端连接，其中采集器为现有技术，本实施例中采用EN900便携式振动监测故障诊断分析仪。其中所述的第二电涡流传感器2固定在旋转轴4的最外端，其对旋转轴弯曲比较敏感，可以反映旋转轴的弯曲值和变化值。如图1、图2所示，本发明对汽轮机进行测试时，具体包括以下步骤(1)、在旋转轴 4上加工凹槽3，凹槽3的尺寸宽度为10mm、深度为1. 0mm、长度为60mm ； (2)、安装第一电涡流传感器1和第二电涡流传感器2，并且调整第一电涡流传感器1和第二电涡流传感器2的间隙电压；(3)、在旋转轴4的转速为200r/min时，测量旋转轴4正常状态下的同步弯曲和
相位数据输送给采集器6，记为^
；(4)、再次启动后，在旋转轴4的转速为200r/min时，测量旋转轴4的同步弯曲和相位
数据输送给采集器6，记为
权利要求
1.一种适用于旋转轴弯曲和相位测试的装置，其特征在于包括第一电涡流传感器和第二电涡流传感器、采集器和显示器，所述的第一电涡流传感器用来测量旋转轴上的键相信号，旋转轴上设置有凹槽，第二电涡流传感器用来测量旋转轴的弯曲信号，第一电涡流传感器和第二电涡流传感器的测量信号输出端分别与采集器的信号输入端连接，采集器的信号输出端与显示器的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的适用于旋转轴弯曲和相位测试的装置，其特征在于所述的第二电涡流传感器固定在旋转轴的最外端。
3.一种适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、在旋转轴的端部加工凹槽；(2)、安装第一电涡流传感器和第二电涡流传感器；(3)、测量旋转轴正常状态下的同步弯曲和相位数据输送给采集器；(4)、再次启动后，测量旋转轴的同步弯曲和相位数据输送给采集器；(5)采集器将同步采集到的数据进行矢量运算，如果运算结果不正常，则采集器发出报警信号。
4.根据权利要求3所述的适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法，其特征在于所述的步骤(5)中矢量运算过程是将步骤(4)中的数据与步骤(3)中的数据进行差运算，差运算结果的一半即是矢量运算结果，若矢量运算结果大于0. 02mm,则运算结果不正常，则采集器发出报警信号。
5.根据权利要求4所述的适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法，其特征在于所述的步骤(2)中安装第一电涡流传感器和第二电涡流传感器后，调整第一电涡流传感器和第二电涡流传感器的间隙电压。
6.根据权利要求5所述的适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法，其特征在于所述的步骤(3)和步骤(4)中测量旋转轴的弯曲和相位数据时的旋转轴转速与所要测量的旋转机械的振动值相同。
7.根据权利要求6所述的适用于旋转轴弯曲和相位测试的方法，其特征在于所述的步骤(3)和步骤(4)中测量旋转轴的弯曲和相位数据时的旋转轴转速为200r/min。
全文摘要
本发明公开了一种适用于旋转轴弯曲和相位测试的装置，包括第一电涡流传感器和第二电涡流传感器、采集器和显示器，所述的第一电涡流传感器用来测量旋转轴上的键相信号，旋转轴上设置有凹槽，第二电涡流传感器用来测量旋转轴的弯曲信号，第一电涡流传感器和第二电涡流传感器的测量信号输出端分别与采集器的信号输入端连接，采集器的信号输出端与显示器的信号输入端连接。本发明解决了测量旋转轴弯曲和相位的问题，特别适用于大容量的汽轮发电机组，也适用于其它旋转机械设备。
文档编号G01B7/28GK102297650SQ20111013201
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者刘静宇, 张文涛, 李明, 郭玉杰 申请人:河南电力试验研究院